Robotversenyen Costa Ricában – Interjú Lengyel Richárddal

Trans

A Temesvári Pelbárt Ferences Gimnázium egykori tanulója, Lengyel Richárd, csapatával 2017-ben második helyezést ért el a Word Robot Olympiad nemzetközi pályarobotverseny döntőjében, Costa Ricában. Richárd, aki jelenleg a Budapesti Műszaki Egyetem mechatronika szakos hallgatója, gimnáziumi évei alatt a Ferences Ösztöndíj Alapítvány ösztöndíjasa volt. Életéről, tanulmányiról és a versenyről kérdeztük...


Ferences Sajtóközpont: Mechatronikai mérnöknek tanulsz. Honnan ered az érdeklődésed a reál tárgyak iránt? 

Lengyel Richárd: Nem csak a reál irányítottság, de az esztergomi iskola is régi hagyomány a családunkban. Már az egyik nagyapám, valamint édesapám is ide járt, és később mindenki mérnök lett. Ennek következtében szinte biztos volt, hogy én is Esztergomban fogok tanulni és a mérnökség is meglehetősen érdekelt – persze máshogyan is alakulhatott volna. Innen indult az egész történet. 

 

Gimnáziumi éveid alatt te is részt vettél a Ferences Ösztöndíj Programban. Milyen volt ez akkor, a középiskolában, és milyen hatással volt a későbbi életedre? 

A gimnáziumban nagyon szerettem a matek és a fizika tantárgyakat. Az akkori fizikatanárom korábban is tartott nekünk különórákat, ahol hasonló dolgokat csináltunk, mint később a FÖP keretein belül (OKTV-re készültünk stb.), de sokat számított az, hogy a tanárunk nem csak szívességből maradt bent velünk – akár késő délutánig – az iskolában, hanem ő is és mi is kaptunk érte ösztöndíjat. Hallottam, hogy azóta sokat változott az ösztöndíjprogram szerkezete. Nekünk főleg a különórákból, és a versenyekre való felkészülésből, valamint a kommunikációs trégningen való részvételből állt. Ez utóbbi is nagyon jó volt, de nekem a fizika és matek különfoglalkozások segítettek legtöbbet a későbbiekben. 
A BME-re bekerülni nem nehéz, de bent maradni igen, mivel nagyon nagy a követelmény. Hihetetlenül sokat számított az, hogy matekból és fizikából már a felsőfokú tanulmányaim előtt is találkoztam egyetemi szintű feladatokkal. 

 

Érettségi után hogyan vezetett a WRO (World Robot Olympiad) verseny felé az út?

Bekerültem a mechatronika szakra, és ismét kollégista lettem – mint Esztergomban. A szobatársam is mechatronikára járt, és nagyon hamar jóban lettünk. Az első naptól arról beszéltünk, hogy az egyetemen tanult dolgoknak sokszor nincs kapcsolata a valósággal. Megtanuljuk a tankönyvből, majd írunk belőle egy zárthelyit, és ennyi, és emiatt szakmailag száraznak éreztük az első félévet. Sokáig gondolkodtunk azon, hogy milyen versenyen tudnánk indulni, és milyen projekteken lenne érdemes dolgozni. Végül a második évben, valamikor ősszel, egy szórólap alapján találtunk rá erre a versenyre. Aznap a szobatársammal eldöntöttük, hogy biztosan jelentkezünk, már csak keresnünk kellett két másik embert magunk mellé.

 

Miért voltatok ennyire biztosak abban, hogy ez a nektek való verseny? 

Ebben a versenyben nagyon jó, hogy egy jelképes nevezési díj ellenében a magyar szponzor, a National Instruments biztosítja a felkészülés tárgyi feltételeit. Ezek egyébként több százezer forintos tételek. Emellett a magyar győztes mindig kiutazhat a nemzetközi döntőbe. A WRO egy pályarobotverseny, amelyen általános iskolás kortól egészen egyetemista korosztályig indulhatnak négy fős csoportok. A különböző korosztályoknak természetesen különböző a feladata. A versenyzőknek nem csak elméleti síkon kell ötletelniük: ezeket adott körülményekhez igazítva, szigorú szabályok alapján meg is kell tudni valósítani. A versenykiírásban meghatároznak egy pályát, amelynek a paramétereit előre elküldik, így a versenyzők a felkészülés alatt ugyanolyan körülmények között tudnak dolgozni, mint amilyen élesben vár rájuk. Erre a pályára kell egy, az adott feladatot a lehető legoptimálisabban elvégző robotot építeni.

Hogyan kell elképzelni egy ilyen versenyt?

Olyan mint egy sportesemény. Egymás melletti pályákon versenyeznek teljesen autonóm robotok. Ezt azt jelenti, hogy mi hónapokon keresztül építjük, de onnantól, hogy a versenyen megnyomjuk a start gombot, már nem szólhatunk bele a dolgok alakulásába.
2016-ban indultunk először. Ekkor az volt a feladat, hogy egy nagyjából 5*1 méteres bowling pályára kellett bowlingozó robotot készíteni. A robot először kiveszi a tárolóból a labdát, elgurítja, majd eltalálja vele a pálya végén felállított kicsinyített bowlingbábukat. A csavar az volt, hogy a bábuk a pálya végén bárhol elhelyezkedhettek, nem mindig a pálya közepén voltak. Emiatt nem lehetett egy betanult sémát követni (mint például előre megyek 1 cm-t, balra 10-et, és ellövöm stb.), mert lehet, hogy a pálya végén pont máshol voltak a bábuk, mint amilyen elhelyezkedésre én a lépéseket felépítettem. 
Éppen ezért egy kamerát is kellett rögzíteni a robotra. A felkészülésünk elején már az is óriási siker volt, hogy be tudtuk hozni a kamera képét, és ehhez képest a végén építettünk egy olyan robotot, ami képes volt arra, hogy megnézze, hol vannak a pálya végén a bábuk, és az optimális helyen megállva, a golyókat kilőve a lehető legtöbb bábut ledöntse; illetve a lövés után képes volt analizálni a fennmaradt bábuk helyzetét, és ez alapján döntött a következő lövés kivitelezéséről. 2016-ban tehát ezzel a robotunkkal indultunk a magyarországi versenyen. 

 

Hogyan emlékszel vissza ere az időszakra? Miben fejlődtél akkor?

A legfontosabb, ami tényleg igazán nagy előrelépés volt – amellett, hogy szakmailag fontos dolgokat próbálhattam ki –, hogy megtanultam nagyon keményen dolgozni. Egyetemre járás, órák és vizsgák mellett, napi 12-16 órát dolgoztunk – akár éjszaka – majd pár óra alvás után mentünk suliba. Ez így ment heteken keresztül, de ennek lett az eredménye, hogy megnyertük az első versenyünket Debrecenben, ami után kijutottunk a világdöntőre, Indiába. Bár nagyon jó robotunk volt, sajnos a döntőben egy – a programozó környezet egyik tulajdonságából fakadó – hiba miatt nem indult. Ezt mind hatalmas csalódásként éltük meg, hiszen egy éves munkák végződött így. Sem én, sem a versenytársaim nem szerettünk volna újra indulni.

 

Ami végül nem így lett, hiszen 2017-ben is indultál, ami jobban végződött… Mi volt akkor a versenykiírás?

Ekkor tetriszező robotot kellett építeni. Egy 2*2 méteres pályán különböző színű és formájú fa elemeket raktak le, és ezeket az elemeket kellett egy függőleges keretben elhelyezni. 
A feladat két szempontból volt sokkal bonyolultabb, mint az előző évi. Az egyik ilyen tényező, hogy az elemek felvétele és berakása a mozgásszabályozás szempontjából egy nagyon összetett folyamat. Másik oldalról pedig ezt a feladatot már több oldalról is meg lehetett közelíteni. Legegyszerűbb megoldás lehet például, hogy amikor a robot talál véletlenszerűen egy elemet, lefut rajta egy optimalizációs program, amivel helyben számolva kap egy közelítően jó eredményt, hogy hol helyezze el a táblán az adott elemet. A következő elem optimalizálásánál pedig figyelembe veszi a már elhelyezett elemet, és így tovább. Ezzel a megoldással az a baj, hogy nem lehet elérni tökéletes eredményt, hiszen egyszerre mindig csak egy elemet vizsgálok. Másik megoldási lehetőség lehet, hogy egy tárolón a robot összegyűjti az elemeket, itt ki is rakja őket és többesével kerülhetnek be a táblára. Mi teljesen máshogy közelítettük meg a feladatot. A különböző helyzetek optimalizálására egy ún. evolúciós algoritmust alkalmaztunk. Az elején véletlenszerűen létrehoztunk különböző megoldásokat (populációkat), majd ezeket a megoldásokat ötvöztük, és a jobb mutációkat tartottuk meg. Ezért nevezzük evolúciós algoritmusnak, mert a biológiai evolúció mintájára a kereszteződések után az erősebbek jobb eséllyel maradnak meg. Ezt a két dolgot ismételte az algoritmus nagyon sokáig. Ennek az algoritmusnak a segítségével meg tudtuk mondani, hogy egy bármilyen elemkombináció esetén milyen sorrendben és hova és hogyan kell az elemeket úgy berakni, hogy utána mindig teljes sorokat kapjak a falban. Így sokkal magasabb pontszámot tudtunk elérni a versenyen. A 2017-es magyarországi fordulón a mi csapatunk győzött, így kijutottunk Costa Ricába, ahol nagyjából 25 csapattal versenyeztünk a dobogóért.

 

Mivel telt az ott töltött idő?

Megérkeztünk, és még az utolsó pillanatban is rengeteg dologgal foglalkoztunk. A hotel előterében kiraktuk a pályánkat és ellenőriztük a beállításokat – egy repülővel tízezer kilómétert elszállított robotot minden esetben alaposan át kell vizsgálni.
A verseny november 10. és 12. között volt. Az első nap a felkészülésről szólt, a következő két napban pedig a selejtezők és a döntők következtek. Érdekes, hogy egy robotról sokszor helytelenül azt gondoljuk, hogy mindig mindent ugyanúgy csinál. Ez csak bizonyos határok között igaz, de azokban az esetekben, amikor korlátozott az eszközhasználat, akkor sok kicsi pontatlanság nagy problémát tud okozni. Nekem az a tapasztalatom, hogy egy robot sem csinálja kétszer ugyanazt, és emiatt egy ilyen versenyen legalább akkora szerepe van a szerencsének, mint egy sporteseményen. Nem kiszámítható az, hogy mi fog történni. Persze, az első csapat sokkal stabilabb robotot épített mint bárki más a mezőnyben, emiatt szerintem nagyon megérdemelték az aranyérmet.

 

Szakmailag lehet feltöltődés egy ilyen verseny? 

Nekem inkább feszültség volt. Nagyon nagy kihívás, hogy abban a pár percben, amíg tart a verseny, meg kell mutatnunk, hogy mire voltunk képesek a felkészüléssel töltött egy év alatt. Ott minden objektíven eldől, nem számít, hogy előtte hányszor sikerült tökéletesen minden, a robotnak ott, egyszer kell jól működnie, és a végeredmény nagyon kis dolgokon múlik: a döntőben például az egyik sor két milliméterrel kilógott a keretből, és emiatt a pontszámunk a felére csökkent. Persze, nem lettünk volna elsők enélkül sem, és így sem csúsztunk le a harmadik helyre. Megkaptuk az érmünket és elképesztően örültünk neki. 

Aztán amikor vége lett a versenynek, végre volt időnk egy kicsit körülnézni: eljutottunk az esőerdőbe, a Csendes-óceánnál kirándultunk, ráadásul kaptunk egy meghívást a Sacramento-i TedX kiállításra, ahol bemutathattuk a robotunkat. Ez is fantasztikus élmény volt! Ekkor egyébként San Franciscoban, egy bencés iskolában voltunk elszállásolva. 

 

Mik a terveid a továbbiakban?

A The European Institute of Innovation & Technology (EIT) egy nagyjából 15-20 európai műszaki egyetemből álló szervezet, amely főleg informatikai jellegű képzést nyújt, de vállalkozástervezés és műszaki vonal is van benne. Itt szeretném folytatni a tanulmányaimat. Ez egy kétéves mesterképzés, amely során két évet két különböző, az EIT-hez tartozó egyetemen lehet tölteni. Még függőben van, hogy pontosan hova szeretnék menni, a hetekben kell jelentkezni. 

 

Mivel bátorítanád a mostani ösztöndíjasokat?

Nagyon sokat adhat, ha merünk nagy dolgokba belekezdeni – akár már a gimnáziumban. Én azt tapasztaltam, hogy a bonyolult matematikai, fizikai és informatikai összefüggéseket sokkal hamarabb és jobban meg lehet érteni, ha azokat – egy-egy ilyen projekt vagy versenyre való felkészülés során – a gyakorlatban tapasztaljuk. Tanulni, leckét írni, gyakorolni persze mindig kell, de fontos, hogy a tanulás mellett nyitottnak kell lenni az új és különleges dolgok felfedezésére. Én hálás vagyok azért, hogy volt erre lehetőségem.

 

 

A Ferences Ösztöndíjprogramról bővebben IDE kattintva tájékozódhatnak.

Az InnoRobot-X facebook oldala: https://www.facebook.com/InnoRobotX/

képek: Ferences Sajtóközpont, https://www.facebook.com/InnoRobotX/

 

Varga Mónika – Ferences Sajtóközpont, Ferences Alapítvány

2018