Menü megnyitása

Robotika – avagy kezükben a jövő

2015. április 13.

Robotika szakkör a Hajdúböszörményi Bocskai István Gimnáziumban.

Ha egy hétköznapi embernek megemlítjük azt a szót, hogy „robot”, valószínűleg egy önműködő, fémvázas, ember formájú gép jut eszébe. Ha partnerünk nagy filmnéző, akkor biztosan a sci-fikből ismert, az emberiség feletti hatalmat átvevő gépezetekre vagy az autókból hirtelen átalakuló masinákra gondol. Egy háziasszonynak pedig talán valamelyik turmixgép vagy kávéfőző ugrik be majd. De minden fiú gyerekkorából előjöhet az emlék, mikor egész délutánt kitöltő legózással megalkotott egy olyan „legórobotot”, mely képzeletben mindent és mindenkit elsöpört, aki ellenállt. Azok a boldog szép napok, ég veled!

A filmes példa is mutatja, hogy a robotok megjelenése a jövő zenéje. De tényleg olyan távol van ez tőlünk? Tényleg csak a filmvásznon láthatjuk viszont? A kérdésre a válasz: határozott nem.

A Hajdúböszörményi Bocskai István Gimnáziumban működik egy szakkör, mely a robotikával foglalkozik. Ez nem csupán egy délutáni foglalkozás: több annál. Szinte kortól függetlenül, a legkisebbektől a legnagyobbakig mindenki a saját robotjának programozásán serénykedik. Ebbe nyerhettünk bepillantást egy hűvös délután. A teremben alsóbb évfolyamosok fogadtak. „Jó helyre érkeztem?” Minden bizonnyal igen, ugyanis számítógépeket elmélyülten figyelő, kis kütyüket állítgató ötödikes fiúkkal és lányokkal (bizony: lányokkal!) találkoztam a szakkör első felében. Ők a legkisebbek ebben a kategóriában, mégis számomra teljesen érthetetlen szakszavakat használtak. „A távolságmérő szenzorokon át a kerékbeállításokig mindennek stimmelnie kell. Egyetlen rossz adat, és a robot nem teljesíti feladatát.” De ne szaladjunk előre!


Oláh Tibor tanár úr bemutatja a feladatot

Oláh Tibor, a gimnázium igazgatóhelyettese és egyben a szakkör vezetője minden kérdésünkre megadta a választ.

Hogyan alakult ez a különleges csoport?
A szakkör 2011 októberében jött létre. Célja az algoritmikus gondolkozás fejlesztése. Szinte az elsők között vezettük be a robotika oktatását szakköri és tanórai keretekben, mivel nagy segítséget nyújt a programozási ismeretek elsajátításában azzal, hogy azonnal kézzel fogható és látványos eredménye van. Következő feladatunk a megfelelő eszközök, robotok beszerzése és támogatók megkeresése volt. Az egyik e területen járatos cég adott kölcsön eszközöket, ezek után pályázatokból igyekeztünk versenyzésre alkalmas robotokat vásárolni, illetve többet nyertünk versenyeken is. 2012 szeptemberében a Kutatók Éjszakáján indultunk először megmérettetésen, melyet rögtön első helyezéssel zártunk. Ezek után büszkén kijelenthetem, hogy szinte minden versenye, amin elindultunk, az élbolyban végeztünk. A sikerektől felbuzdulva már nemzetközi versenyeken is szerepelni akart a csapat. 2013-ban regionális másodikak lettünk és a legjobb prezentáció díjat szereztük meg. 2014-ben a legjobb robot design díjjal és az összetett második hellyel már kijutottunk a nemzetközi fordulóba is. Azért tartjuk fontosnak a versenyeken indulást, mert a robotikához szükséges informatikai és műszaki készségek, illetve a komplex gondolkodás fejlődik általa, illetve inspirációt és motivációt ad a csapatnak.


Minden versenyen az élen végzünk

Közben a munka az interjú alatt sem áll le, a kezdők munkáját Oláhné Flinta Marianna tanárnő irányítja és segíti ki az épp elakadó tanulót. „Egy kicsit lejjebb kell állítani a rotation értékét!” - hangzik a jó tanács, és a diák három gombnyomással megoldja a problémát. Rutinfeladat volt!

A szakkörökön túl az informatikaórákba is beépült a robotika. Természetesen van még hova fejlődni, mind technikailag, mind az oktatást illetően, de jó úton haladunk. Legfőbb feladatunk autonóm robotok létrehozása, melyek nem távirányítással, hanem olyan megírt programmal működnek, mely a környezetből érkező jeleket, ingereket dolgozza fel, és dönt arról, mit csináljon. Ehhez különböző érzékelőkre van szükség. Fényszenzorokat, távolságérzékelőket szoktunk leginkább használni. De sok minden mást is lehet a robothoz csatlakoztatni, pl. a hőmérséklet-érzékelőt, giroszkópot, iránytűt. Sajnos ezeknek az eszközöknek a beszerzése nem olcsó.

De vajon a jövőben sem lesz probléma a létszámmal, vagy ez csupán egy különleges generáció?
Az utánpótlással nincs baj, mindig vannak jelentkezők. Sokan csak kipróbálják, de nem folytatják, míg persze vannak, akik megragadnak ebben a világban. Egész széles skálán mozgunk, ugyanis 5-11. osztályig bármelyik évfolyamból találunk diákokat.

Időközben átérek a nagyobbakhoz, ahol első szempillantásra egy ovális pályán hibátlanul megy körbe egy robot. Egy pillanatra sem tér el a fekete vonaltól. A felkészítő tanár utal arra, hogy ezzel akár már versenyszámot is lehetne nyerni.


Hibátlan kör esetén a fekete vonalon megy végig a robot

Különböző versenyek léteznek. Van kimondottan robotprogramozási verseny, itt a programozás a hangsúlyos. A diákok kitalálják a programot, megírják, és ezzel vetélkednek a versenyen. Vannak komplexebb versenyek, például az FLL (First Lego League), ahol hónapokkal a verseny előtt kiadják a feladatot, a diákok megtervezik hozzá a robotot. Megépítik, tesztelik, programozzák, ismét ellenőrzik, és a helyszínen már csak az aktuális környezethez kell alkalmazkodnia a robotnak. Ez sokkal összetettebb feladat, ugyanis nemcsak a robottervezésről és robotépítésről szól, hanem a versenyzőknek el is kell tudni magyarázni, hogy miért úgy építették, miért úgy programozták a robotot. Mindig van kutatási feladat is, melynek produktumát a csapatnak be kell mutatni, illetve csoportfeladat, mely a tanulók kommunikációját méri. Mindez azért is érdekes, mert ezek csapatversenyek. Az ipari fejlesztések során sem egy ember programoz, épít, tervez egy robotot, hanem mindig csapatok állnak fel egy-egy probléma megoldására. Ezek a versenyek is próbálják ezt szimulálni, tehát nagyon fontos, hogy a diákok tudjanak egymással kommunikálni, együttműködni.

Arra, hogy megértik egymást fiaink és lányaink, nem lehet panasz, a szakkör nagyszerű hangulatban telik. Két eszközszabályzás között belefér egy-egy délelőtti sztori elregélése, vagy épp egy fárasztó poén elsütése. Ugyanakkor a munka nem áll le, igyekeznek a robotokat minél több feladatra kiképezni a szakkör tagjai.

A Robotolimpiát idén is megrendezi iskolánk, itt 4+1 különböző versenyszámban mérhetik össze erejüket a versenyzők: akadályfutás, súlyhúzás, szumó, célba dobás, és az idén a meglepetés feladat a fogathajtás lesz. Nagyon nehéz olyan robotot építeni, mely gyors, erős, pontos, és a szumóban még kreatív is. Többek között ezért is hatalmas kihívás egy ilyen verseny. És bár a robotépítés egyszerű iskolai hobbinak is tűnhet, kiderül, hogy nagyon komolyan is lehet venni. Később akár megélhetésre is lehetőség van ezen a munkaterületen. Sok olyan többlettudás jelenik meg az építés és programozás mellett, amit a diákok később fel tudnak használni. Két elballagott diákunk már a műszaki egyetemen van. Amit itt tanultak, használják, mind a mérnök-informatikusi, mind a mechatronikai szakon. Nincsenek messze továbbra sem a robotikától. Sőt volt, hogy elindultak külön versenyen is az itt szerzett tudásnak köszönhetően.


Feladatra várva

Laikusként nézve a különböző informatikai kódok használata, a programozás „más világ”, nagyon idegen a mindennapi gondolkozásunktól. Ugyanakkor a naponta használt eszközeinket már „megfertőzte” az informatika, és egyre több helyen lehet hasznát venni az efféle tudásnak. A köznapi életben is találkozhatunk a robotokkal. Ha bemegyünk bármelyik elektronikai áruházba, ott a robotporszívó, az okos mosógép, a légkondicionáló berendezés: ezeket hasonlóan kell programozni, mint robotjainkat. Egy kevesek által művelt sportágban elsőnek lenni nem kirívó teljesítmény, de mint látjuk, ezt a népszerű szakágat korántsem szabad lebecsülni.

Tavaly 31 csapat vett részt a programozóversenyünkön, idén már nemzetközivé növi ki magát. Ez is azt mutatja, hogy amit eddig csináltunk, elismerik, és van eredménye is. Idén a robotika tehetségműhely munkájával iskolánk a Mentoráló Intézmény címet érdemelte ki.

Lassan közeledünk a szakkör végéhez. Már besötétedett, a robotokat dobozokba csomagolják. Ez a hét kipipálva, de még rengeteg elvégzendő feladat áll a robotikások előtt. A munka nem áll meg, cél a következő, áprilisi versenyen a győzelem.

Habár Will Smith megmentett minket a robotok uralmától, mégis kétségtelen, ez a jövő. Idővel számos munkaterületen váltják fel az embereket a robotok, mellyel kényelmesebbé teszik mindennapi életünket. Ezek az ifjú fiúk és lányok már most azon fáradoznak, hogy hogyan lehetne majd megkönnyebbíteni dolgainkat. Kezükben a jövő.

A beszámolót a Hajdúböszörményi Bocskai István Gimnázium diákjai készítették (szerző: Nagy Gergő Norbert, fotó: Dobos Imre, Oláh Tibor) a Tehetséghidak Program által támogatott médiaszakkör keretében. Szakkörvezető tanár: Oláh Tibor.