SPŠE Piešťany víťazom robotickej súťaže NXP Cup v Mníchove

Samonavigačný režim jazdy

Prípravy na tento režim jazdy už majú svoje výstupy. Popri aplikácii elektropohonu sa do bežne predávaných automobilov pridávajú aj prvky samonavigácie. Viaceré automobilky už ponúkajú modely áut, ktoré majú čiastočný autonómny režim jazdy. Autá dokážu jazdiť autonómne po diaľnici, vyžadujú však občasný zásah vodiča. Najväčšie percento času jazdia zavesené za predchádzajúce auto, ale dokážu aj prechádzať z pruhu do pruhu, obiehať auto, dodržiavať odstup od predchádzajúceho auta, vyhľadať voľné miesto v rade zaparkovaných áut a zaparkovať naň. Všetko sú to prvky autonómnosti, ktoré budú nevyhnutné pre budúci samonavigačný režim jazdy. Samozrejme, sú známe aj prípady kolízií autonómnych aut, napríklad s chodcom, ale podrobným skúmaním bolo doložené, že autonómne auto malo prednosť a chodec porušil pravidlá.

Reakcie priemyslu na nové stratégie

Výrobcovia zariadení – senzorov, kamier, mikroprocesorov, laserov, radarov, lidarov, celých áut – pre uvedené stratégie podporujú celé spektrum aktivít. Vyvíjajú nové obvody, prvky, zariadenia potrebné pre výrobu, budujú testovacie okruhy, overujú prototypové série automobilov. Na diaľničných úsekoch budujú jazdné pruhy, umožňujúce reálnu jazdu majiteľom áut napríklad s autonómnym režimom jazdy. Aj u nás je v príprave projekt na spustenie takéhoto pruhu na diaľnici minimálne medzi Bratislavou a Brnom. Jednou z foriem prípravy na nové stratégie je aj podpora súťaží, na ktorých sa s novými technológiami zoznamujú študenti, perspektívni zamestnanci výrobcov týchto technológií, ale aj užívatelia nových robotických áut. Takýmito podpornými súťažami sú napríklad Hydrogen Horizon Automotive Challenge (H2AC), Yrobot Cup a napríklad aj NXP Cup (bývalý Freescale Cup).

Pravidlá súťaže

NXP Cup je súťaž robotických (autonómnych) formuliek, ktoré majú za úlohu prejsť vybudovanú dráhu v čo najkratšom čase a za cieľovou čiarou zastaviť. Dráha obsahuje rôzne komplikujúce prvky, zákruty, slalom, kopce, križovatky, hrbolcové úseky a aj spoznanie cieľa tiež nie je jednoduché. Cesta je 60 centimetrov široká biela plocha s vodiacimi čiernymi čiarami širokými 1 inch (okolo 2,5 cm).

Súťaž má dve kategórie – „High School“ (HS) pre stredné školy a „University“ (Uni) pre univerzity a vysoké školy. Kategória HS má vodiacu čiaru jednu, stredom dráhy, kategória Uni má dve vodiace čiary, každá na jednom okraji dráhy. Čiary sú snímané jednoriadkovou kamerou, obraz kamery nemôže byť predspracovaný graberom, jedine vlastným programom v ARM mikrokontroleri kitu KZ25L. Pravidiel je viac, napríklad auto-formulka môže opustiť dráhu najviac dvomi kolesami, inak je diskvalifikovaná. Najviac pravidiel je na konštrukciu formulky, takže všetci vlastne súťažia na temer rovnakom autíčku, rozdielny je len softvér (program). Kto by mal potrebu spoznať detailne tieto pravidlá, „všetko je na sieti“.

Finále v Mníchove

NXP Cup je celosvetová súťaž a Slovensko patrí pod kontinent EMEA (Europe, Midle East, Afrika). Systém postupu je založený na prvotných regionálnych kolách, z ktorých do finále EMEA postupujú traja najúspešnejší z každého v každej kategórii. V šiestom ročníku (2016/17) bolo určených šesť regionálnych kôl.

Študenti Strednej priemyselnej školy elektrotechnickej (SPŠE) v Piešťanoch sa prihlásili do Ostravy (ďalšie boli Dusseldorf, Grenobl, Leeds, Bukurešť a Casablanca). Regionálne kolo NXP Cup 2017 v Ostrave sa konalo 4. apríla. Zúčastnilo sa ho trinásť tímov, z nich desať úspešne došlo do cieľa. V našej HS kategórii súťažili štyri družstvá. Tím „Spirit“ zo SPŠE zvíťazil časom 14,6 sekúnd, len o desatinu pred tímom „Zeus Power“ zo SŠIEŘ Rožnov pod Radhoštěm. Postúpilo aj tretie družstvo v poradí – „HS“ tiež zo SŠIEŘ. V Univerzitnej kategórii bolo úspešných šesť tímov, postúpila Odesa z Ukrajiny a dve družstvá z Krakova.

Finále sa uskutočnilo 27. a 28. apríla v Mníchove v sídle NXP firmy. Do Nemecka neprišiel favorit našej kategórie – Taliani. Asi mali v tom čase maturity. Neprišli ani postupujúci z Maroka, nepodarilo sa im získať vstupné víza. Namiesto nich však boli povolaní náhradníci.

My sme mali na prípravu na finále tiež veľmi málo času, len tri týždne. Do tohto obdobia nám však prišli praktické maturity a veľkonočné prázdniny, navyše začali problémy s tréningovým priestorom na škole. Víťazstvo len o desatinu sekundy nás však varovalo. Museli sme trénovať a vylepšovať program aj v piatky popoludní. To sme si dovtedy nevedeli ani predstaviť, lebo v piatok všetci členovia družstva cestovali domov. Museli sme zvýšiť rýchlosť, dotiahnuť jazdu cez kopec, dopracovať zastavenie v cieli a vypracovať varianty programu pre prípad, že prvé dve jazdy z troch možných budú neúspešné. Ako tréningovú halu sme využili telocvičňu a mali sme požičané skladacie NXP Cup ihrisko z STU Bratislava od Robotiky. Chlapci pracovali ako včeličky. Najhoršie bolo, že autor programu Jakub Lackovič mal byť v tom istom čase aj v Mníchove na NXP Cup-e, aj v Banskej Bystrici na celoslovenskom kole SOČ v programovaní. Podarilo sa nám však všetko úspešne zorganizovať a po náročnom 26. apríli sme o tretej v noci 27. apríla mohli konečne zaspávať v Mníchove v hoteli.

Ráno chlapci – štvrtáci Jakub Lackovič, Patrik Bobocký a prvák Peter Bečka – vyskočili ako rybičky z postelí a po raňajkách sme začali cestou v metre premýšľať, ako pôjdu programy na inom ihrisku pri inom svetle. Chlapci na to neboli sami, konzultanta im robil vedúci robotického krúžku Jozef Dragula a pedagogickú podporu Cyril Pospiech. Na recepcii NXP nás privítala rodáčka z nášho kraja, ale tým sa slovenčina skončila, ďalej sme komunikovali po anglicky.

Prvá jazda na tréningovom okruhu bola úspešná, ale vedeli sme, že musíme zrýchliť, lebo aj konkurenti prešli, a asi boli rýchlejší. Takže sa začala tvrdá práca, kde spochybňujete všetko, skúšate varianty, váhate, či zastavenie auta uprostred trasy spôsobila stopka pripravená pre cieľ alebo konkurentove čierne ponožky pri trati. Vstup na tréningovú plochu bol totiž len v ponožkách. Bolo potrebné mať v programe viac prepínaných variantov, napríklad aj záchranný na dojazd.

Dostať sa na tréningové okruhy nebolo jednoduché. Bolo tam 21 tímov a každý potreboval nastaviť program na nový povrch a nové osvetlenie. Našťastie, náhradné diely boli dostupné, atmosféra vytvorená organizátorkou Marion Thierry bola vynikajúca, J. Lackovi sadlo aj to, že popoludní bola prednáška a ukážka práve na tému jeho SOČ práce. Občerstvenie a jedlo bolo zabezpečené počas celého dňa. Večer o šiestej sa tréning skončil, roboty ostali zaparkované na našich pracovných stoloch a čakali na ostrú súťaž. Tajne sme dúfali, že formulku ešte ráno aspoň raz pustíme po okruhu, a spokojní sme odišli na spoločenské stretnutie účastníkov.

Ráno 28. apríla sme na plochu súťaže nemali prístup. Organizátorka už skladala súťažné ihrisko pre našu kategóriu HS. Robota sme odovzdali na technickú kontrolu. O 9.30 hodine M. Thierry všetkým na „pľace“ zopakovala pravidlá. Nás, „Spirit“, zavolala ako prvých. Robota štartoval P. Bečka. Prvé dva pokusy sa skončili vybehnutím z trate. Tretí navolil variant na bezpečný dojazd do cieľa, samozrejme, overovaný v predchádzajúcom dni viackrát, bol však trochu pomalší a bez zastavenia v cieli (sekundová penalizácia). Tretia jazda bola úspešná, dosiahli sme čas 15,5 sekúnd. Ostalo nám iba čakať, ako zajazdia konkurenti z Rožnova. Úspešné bolo iba jedno družstvo, „HS“, s dostatočne veľkým odstupom od nás. Tiež im zlyhali programy na rýchlosť. Piešťanská SPŠE sa tak stala víťazom finále kategórie High School NXP Cup EMEA 2017.

Samozrejme, naša práca sa tým neskončila. Po súťaži všetky univerzity vrátane nás pokračovali v odlaďovaní programov pre kategóriu Uni. Program pripravil J. Lacko už doma, a tak chlapci pokračovali s plným nasadením. Nemohli sme súťažiť, ale skúšať sme mohli a aj sme sa dostali pekne ďaleko. Výsledky Uni kategórie je možné nájsť na webe.

Dočítate sa v Piešťanskom týždni číslo 19, ktoré je v predaji od 16. mája.