Roboty z Kraśnika podbijają Chiny

Pionierzy robotyki w woj. lubelskim po raz kolejny odnieśli spektakularny sukces i wrócili z turnieju w Chinach z brązowym medalem. Korzystając z okazji porozmawialiśmy z mentorem drużyny, Bartoszem Pisiakiem, o Coopetition w robotyce i nie tylko.

Aleksander Czechowski, Biznes Lubelskie: Skąd pomysł na zespół? Co oznacza numer 5883 w Waszej nazwie? Czy jesteście jedyną polską młodzieżową ekipą konstruktorów?

Bartosz Pisiak, mentor drużyny Spice Gears 5883: Jeśli chodzi o program FIRST to tak, jesteśmy jedyną polską drużyną. Numer 5883 został nam przydzielony przez organizację FIRST, gdy zarejestrowaliśmy naszą działalność. Każda z drużyn, kiedy rozpoczyna funkcjonowanie w tym akurat programie, otrzymuje swój konkretny numer. Pomysłodawcą zespołu jest pan Ryszard Kuśmierczyk, który na co dzień mieszka w Kanadzie. To on podczas rozmowy ze Starostą Kraśnickim, panem Andrzejem Majem, podsunął pomysł uczestnictwa w tego typu programie. W Stanach Zjednoczonych, Chinach, Kanadzie, tak naprawdę na całym świecie poza Europą i Afryką ten program jest bardzo popularny. Ziarno zakiełkowało i pod kierunkiem głównego mentora, Dariusza Głuchowskiego, drużyna działa i ciągle się rozwija.

Widzieliśmy tutaj pełne widownie i organizację na wysokim poziomie, a same zawody cieszyły się popularnością porównywalną z tą, jaką cieszą się tradycyjne dyscypliny sportu. Czyli drużyny mają również wsparcie sponsorów i wsparcie instytucjonalne, tak?

Tak, oczywiście. Uczestnictwo drużyny w takim programie jest dosyć kosztowne, ponieważ są to wydatki na rejestrację drużyny, rejestrację na poszczególne turnieje oraz części do robota. Oprócz tego oczywiście logistyka, czyli przesłanie drużyny i robota w konkretne miejsce na Ziemi, na co przeznaczamy największą część naszych wydatków. Współpracujemy z samorządami, tutaj świetnym przykładem może być Kraśnickie Starostwo Powiatowe i mentorzy w postaci Starosty Andrzeja Maja oraz Łukasza Koziarza, czy urząd Marszałkowski Województwa Lubelskiego. Współpracujemy też z firmami takimi jak nasze lokalne Erkado oraz Fabryka Łożysk Tocznych, ale również z międzynarodowymi korporacjami takimi jak choćby 3M.

To na pewno świetny sposób na promocję firm z branży robotyki, automatyki. Czy w związku z tym jest jeszcze jakaś inna grupa konstruktorów w Polsce, czy może jesteście jedyni? 

Na tym poziomie tak, jesteśmy jedyni. Program FIRST ma cztery poziomy. FIRST LEGO League Junior, FIRST LEGO League – te dwa są skierowane do najmłodszych, czyli obejmują przedszkole i szkołę podstawową. Na tych poziomach dzieciaki tworzą dosyć proste roboty z użyciem popularnych klocków LEGO. Kolejnym poziomem jest FIRST Tech Challenge, na którym konstruuje się trochę bardziej zaawansowane roboty. Mają one wymiary około 50cm x 50cm x 50cm i do ich budowy wykorzystuje się profile aluminiowe. Nasz poziom, czyli FIRST Robotics Competition, to właśnie są najbardziej zaawansowane, duże roboty ważące około 50 kilogramów. Roboty w tej kategorii są w pełni przygotowywane przez drużyny, które projektują, konstruują i programują, zajmują się mechaniką i elektryką od początku do końca. Stale rozwijamy program FLL i mamy również nadzieję, że niedługo uda nam się stworzyć zespoły na poziomach FTC oraz FRC.

Jakie technologie stosujecie w swoich robotach?

To bardzo mocno zależy od tematyki, ponieważ co roku jest inna. Otrzymujemy przy rejestracji na dany sezon zestaw części, który możemy uzupełnić częściami, których potrzebujemy. Muszą one jednak spełniać szereg narzuconych wymagań. Natomiast mamy dowolność w ich projektowaniu. W tym roku bardzo często stosowaliśmy technikę prototypowania na drukarce 3D, a firma Nabor, jeden z naszych sponsorów wykonuje je dla nas na maszynach CNC. Jest to bardzo dobrze odbierane, zarówno przez organizację FIRST, jako wyraz naszej kreatywności, ale również przez osoby z przemysłu, które widzą, że nie są to części kupione tylko zaprojektowane od zera.

Czy oznacza to, że aby piąć się w rankingach, nie wystarczy tylko wygrywać meczów, ale  potrzebna jest pozytywna postawa i kreatywność przy projektowaniu robotów?

Dokładnie tak. Jeśli chodzi o nagrody, to FIRST oferuje bardzo różnorodne. Co ciekawe to najważniejsza nagroda, czyli Chairman’s Award, nie jest przyznawana jedynie za osiągnięcia na arenie. Chairman’s Award jest to promowanie nauki, inżynierii, programowania wśród młodzieży i w środowisku lokalnym. Czasami zawiera się w tym również wychodzenie z różnymi projektami poza swój kraj. Jest to najbardziej prestiżowa nagroda, o której marzą wszystkie drużyny. Zdobycie tej najważniejszej nagrody automatycznie gwarantuje miejsce w finałach. Tutaj nie jedynie walką na arenie, ale innymi działaniami możemy wpłynąć na swoją pozycję w organizacji. Dodatkowo punkty są tutaj przyznawane za współpracę ze sponsorami, obecność w środowisku lokalnym. My, na przykład, staramy się promować inne programy FIRST, jak również technologię wśród młodzieży. Tutaj w zasadzie można powiedzieć, że liczy się cała ta otoczka. Dzięki naszej pracy, w marcu wygraliśmy Chairman’s Award.

Świetne idea, widać, że organizatorom bardzo zależy na promowaniu dobrych postaw i wartości. 

Twórcy FIRST stworzyli nawet taką nazwę „coopetition”, która jest zestawieniem dwóch słów: cooperation (współpraca) i competition (współzawodnictwo). Na arenie jesteśmy przeciwnikami, bo takie są wymagania samych zawodów, natomiast poza areną staramy się sobie pomagać. Tutaj mogę nawet podać przykład z ostatnich zawodów, kiedy to drużyna naszych przeciwników miała problem z robotem. My byliśmy już tak naprawdę w finale i mieliśmy taką kartę ratunkową, która pozwoliła nam wydłużyć czas pomiędzy meczami o 5 minut. Poświęciliśmy jednak tę kartę na to, aby oni mogli dopracować jeszcze przez te 5 minut swojego robota. Niestety nie udało się, ale chcieliśmy im pomóc. I o to właśnie w tym chodzi, że nie musimy we wszystkim zawsze ze sobą konkurować, możemy sobie pomagać.

Twórcy FIRST stworzyli nawet taką nazwę „coopetition”, która jest zestawieniem dwóch słów: cooperation (współpraca) i competition (współzawodnictwo). Na arenie jesteśmy przeciwnikami, bo takie są wymagania samych zawodów, natomiast poza areną staramy się sobie pomagać.

Jak wygląda zwykły okres przygotowań drużyny? Czy są jakieś spotkania/ warsztaty/ szkolenia?

Ogólnie to nawet poza sezonem spotykamy się bardzo często. Natomiast 6 stycznia, kiedy jest ogłoszona przez NASA tematyka kolejnego konkursu, pierwsze trzy, cztery dni to jest tzw. burza mózgów. Każdy rzuca pomysły, co powinniśmy zrobić, aby robot był najskuteczniejszy i by zdobyć jak największą ilość punktów. Następnie myślimy nad tym, odrzucamy  niektóre pomysły, skupiamy się na bardziej realnych i prostszych. Dlaczego prostszych? Bo to w prostocie tkwi siła. Często korzystamy z reguły KISS – Keep It Simple, Stupid, co dosłownie znaczy “nie komplikuj głuptasku”. Przez 6 tygodni staramy się spotykać codziennie i pracować najlepiej jak możemy. Na szczęście jest to taki okres, że ferie zimowe pokrywają się z naszą pracą. Wtedy możemy spędzać czas w szkole, gdzie mieści się nasz warsztat, co jest dosyć zabawne. Pracujemy od rana do późnych godzin wieczornych. Nieraz zdarza się też, że spędzamy w warsztacie i noce.

A skąd czerpiecie inspiracje?

Źródeł jest kilka. Na każdych zawodach można zaobserwować drużyny, które w czymś naprawdę się wyróżniają. To niekoniecznie są te najlepsze drużyny, czasami nawet drużyny średnie czy słabe mają jakieś ciekawe rozwiązanie, które warto zapamiętać. Może ono mieć zastosowanie w innych sezonach. Staramy się również zawsze fotografować na zawodach wszystkie roboty. Oglądamy mnóstwo filmów w których drużyny opisują swoje roboty. W czasie zawodów FISRT raczej nikt nie kryje się ze swoim robotem. Są tak zwane „robot reveal” w których drużyny prezentują możliwości swoich robotów. Często zespoły udostępniają też do wglądu swoje dokumentacje techniczne. Także, jeśli coś przykuje naszą uwagę to możemy to obejrzeć, możemy o tym przeczytać, przeanalizować, ulepszyć, zmienić i ostatecznie zastosować u nas.

W jakich językach programujecie roboty?

Osobiście nie jestem specjalistą od programowania, ale z tego co rozmawiam z naszymi programistami, to wygląda to tak, że nasze roboty programowane są w Javie. To właśnie ona jest odpowiedzialna za integrację każdego czujnika i silnika w naszym robocie, a również za generowanie w czasie rzeczywistym różnego rodzaju „motion profile”. Dodatkowo używamy C++ na oddzielnym procesorze Nvidia Jetson TX do analizy obrazu opartej na uczeniu maszynowym. Tutaj, przy programowaniu, kwestia jest otwarta i tak naprawdę wiele zależy od programisty i jego preferencji.  Co ciekawe, drużyny czasami wysyłają próbki swojego kodu do sprawdzenia innym. I to jest bardzo pomocne, ponieważ pierwszoroczne drużyny mogą z tych próbek zrobić sobie całkiem znośny system sterowania. Wiadomo, że jak ma się podstawę to można zacząć eksperymentować. Czasem takim drużynom się udaje, czasem nie, ale dzięki takim działaniom mają doświadczenie, mają żywy kod i widzą jak on reaguje na ich działania.

Czyli przygotowanie sprzętu i oprogramowania sterującego odbywa się równolegle? Są to procesy, które zajmują podobną ilość czasu?

Konstrukcja robota to kolejny krok po opracowaniu strategii. Gdy wiemy co będziemy robić, tworzymy modele CAD mechanizmów oraz całego robota, aby wszystkie pomyłki w obliczeniach wyeliminować już na poziomie projektowania, gdzie łatwo jest wszystko poprawić. Przy okazji zaoszczędzimy dużo czasu i funduszy. Następnie zaczynamy składać robota, co dopiero jest czasochłonne i podzielone na części. Dla przykładu, układ jezdny składamy jako pierwszy, aby programiści mogli programować automatykę oraz integrować go z analizą obrazu. Znaczniki areny, które roboty muszą śledzić co roku są inne, dlatego ważne jest sprawdzenie czy na pewno wszystko działa w każdym otoczeniu, które jest zmienne. Nasza drużyna stara się przeznaczać ostatni tydzień budowy tylko na testy robota oraz oprogramowania. Wtedy wychodzi najwięcej słabych elementów, które mamy czas jeszcze poprawić. Dodatkowo automatyka, chodź trwa tylko 15s z 2:30min całego meczu, jest kluczowa, ponieważ pozwala zdobyć przewagę już na starcie. Dużo drużyn o tym zapomina.

Czy Organizacja narzuca Wam ograniczenia, jeśli chodzi o materiały wykorzystywane do stworzenia robota? 

Wymiary i waga są narzucone przez organizację, wszystkie zwyczajowo używane w przemyśle materiały są dozwolone. Dochodzi do tego wszystkiego kwestia finansowa, ponieważ robot musi kosztować maksymalnie określoną kwotę. Jeśli używa się jakichś fajnych materiałów, które są zwykle droższe, dość łatwo można przekroczyć budżet i tym samym nie zostać dopuszczonym do zawodów. Bardzo ważne jest aby brać pod uwagę wartość materiałów. Więc jeśli dysponujemy dużym budżetem to musimy się zastanowić, w jaki sposób będziemy mogli upchnąć wszystkie te materiały w naszego robota, aby dopasować się do wszystkich wymagań.

Jak w takim razie zaangażowanie w tę międzynarodową i międzykulturową organizację przyczynia się do rozwoju zespołu? Jak odnajdują się w nim jego członkowie?

W całym tym rozgardiaszu odnaleźli się świetnie! Pokazują, że bariera językowa nie ma znaczenia, jeśli naprawdę kocha się swoją pracę. Muszę wrócić tutaj do kwestii umiejętności nabywanych w ramach naszych działań. Większość osób jeśli słyszy coś o naszej drużynie, to ma na myśli programowanie, mechanikę, robotykę, itp. Ale jest też bardzo ważna część dotycząca umiejętności miękkich, czyli praca w grupach, autoprezentacja, współdziałanie. To są bardzo podstawowe rzeczy, ale od razu widać ich rozwój. Te twarde umiejętności nie są aż tak widoczne w szkole średniej, ale też bardzo się liczą. Członkowie zespołu dzięki uczestnictwie w zawodach od razu potrafią sprzedać swoją wiedzę. Nie boją się tego. Potrafią swobodnie mówić przed grupą osób. To jest właśnie pierwszy krok, to dopiero później wchodzą umiejętności twarde. Jeśli chodzi o reakcję rynku pracy na naszą młodzież, to nie mamy jeszcze wielu osób pracujących w tym zawodzie, bo to są dopiero uczniowie szkół średnich. Jednak już teraz uczelnie dosyć mocno walczą o członków drużyny. W chwili obecnej wygląda to mniej więcej tak, że to uczelnie pytają o naszych podopiecznych, a nie oni sami o uczelnie. Co jest dość ciekawe i  jeszcze dosyć nietypowe w Polsce. Z tego co się również orientuję, to już teraz członkowie zespołu odnajdują się świetnie w pracach dorywczych, a co jeszcze ciekawsze, w zajęciach wymagających od nich zarówno wspomnianych wcześniej umiejętności twardych jak i miękkich. W okresie przedwakacyjnym część z nich prowadziła zajęcia dla dzieci i młodzieży na uczelni w Lublinie. Tłumaczyli innym co robimy, jak wygląda nasza praca, od czego zacząć przy konstrukcji robotów, itd. Widzimy więc, że nasza działalność ma sens.

Jak przebiegał Wasz ostatni turniej w Shenzhen? Byliście przecież jedną z tylko pięciu drużyn spoza Chin (Chiny reprezentowało aż 41 drużyn), jakie wrażenia po tym turnieju? 

Byliśmy w lekkim szoku, kiedy zostaliśmy zaproszeni do wzięcia w nim udziału. Jest to jeden z najbardziej prestiżowych turniejów robotycznych na całym świecie. Tak, bierze w nim udział tylko pięć drużyn z innych krajów niż Chiny, a my jesteśmy jedną spośród tych pięciu drużyn i jest to dla nas ogromne wyróżnienie. Była to nasza druga wizyta w Chinach i myślę, że wcześniej zrobiliśmy tutaj trochę takie show, które wpłynęło na to, że Chińczycy nas polubili. Niekoniecznie wszystko tutaj musi być w stu procentach na poważnie, to też może być trochę zabawa. Oni, wydaje mi się, że nie byli tutaj do czegoś takiego przyzwyczajeni, ale zobaczyli, że to też jest dobra droga. Można się przy tym świetnie bawić i nie jest to jedynie twarda wiedza, którą trzeba wkuwać i przekuwać później na te roboty. Już widzimy, że podczas tego turnieju wiele innych drużyn również zaczynało się dobrze bawić organizując różnego rodzaju mini-eventy. Sam turniej stoi na bardzo wysokim poziomie. Drużyny, które zostały zaproszone oprócz nas to były cztery drużyny z numerem poniżej dwóch tysięcy. Były to drużyny 1700 coś tam. My jesteśmy drużyną numer 5883, to jest kosmiczna przepaść umiejętności pomiędzy nimi, a nami. Oni mają dużo więcej doświadczenia, ale fakt, że zostaliśmy zaproszeni, chyba pokazuje, że robimy to dobrze. Poziom na zawodach był bardzo wysoki, zauważyliśmy również zmiany w chińskich drużynach pomiędzy marcem, a tym ostatnim turniejem. To jest bardzo imponujące, jak szybko są w stanie zaadoptować się do nowych rzeczy. Jak szybko potrafią dostosować swoje roboty. Widzimy, że nie robią tego za nich starsi – mentorzy, to robią same dzieciaki. Bo jeśli robot się zepsuje i oni muszą go błyskawicznie naprawić, to widać, że musieli się tego wcześniej nauczyć. To też jest właśnie jedna z najważniejszych rzeczy, których uczy FIRST. Mentorzy mają jedynie wskazać drogę, a to sami uczniowie mają nabyć te umiejętności.

Wspomniany rozwój chińskich drużyn wynika według Ciebie z nabytych nowych umiejętności, czy może stosowania nowszych technologii? 

Myślę, że i jedno, i drugie. Kiedy byliśmy tutaj w marcu, to jeśli chodzi o rozwiązania technologiczne, to duża część drużyn stosowała takie proste schematy, które były znane i udostępniane w Internecie już dużo wcześniej. Teraz widzimy, że nie boją się innowacji, bardzo dużo rzeczy robią nowych, swoich, których nie widzieliśmy nigdzie indziej. Patrząc na rozegrane ostatnio mecze, widzimy, że to skutkuje. Jesteśmy zaskoczeni niektórymi rozwiązaniami i myślę, że możemy się od siebie wiele nauczyć.

Tym bardziej cieszą sojusze drużyny Spice Gears 5883 z drużynami z innych państw, z tego co słyszeliśmy mieliście sojusz także, z drużyną z Zhengzhou z prowincji Henan (prowincja Henan jest partnerską prowincją woj. lubelskiego – przyp. red.), czy tak?

Tak, rzeczywiście mieliśmy taki sojusz. Podczas tych ostatnich zawodów postawiliśmy sobie za punkt honoru, że nie chcielibyśmy sojuszu z państwami spoza Chin, dlatego, że te państwa mają wiele okazji rozwijać się już u siebie, na swoim podwórku. Dla przykładu, jeśli w zawodach uczestniczy drużyna z Ameryki, to mają oni na miejscu kilka tysięcy innych drużyn od których mogą się uczyć i z którymi mogą współpracować. Chińczycy dopiero tworzą sobie cały background tych drużyn. W marcu nie mieliśmy żadnego sojuszu z drużyną spoza Chin, podczas ostatnich zawodów również. Chcieliśmy wyjść na zewnątrz i pokazać, że można się uczyć od nas, a my chcemy się uczyć od nich. Nie chcieliśmy być kolejną drużyną spoza Chin, która najprawdopodobniej będzie uważała za ważniejsze swoich znajomych ze Stanów, Kanady czy Turcji. Chcieliśmy być tam dla nich i z nimi współdziałać. W uznaniu otrzymaliśmy nagrodę, która jest pięknym podsumowaniem naszych dotychczasowych działań z drużynami Chińskimi. Chcemy dalej rozwijać naszą przyjaźń.

Gratulujemy pomysłowości w budowaniu kontaktów polsko-chińskich. A jakie macie plany na najbliższą przyszłość?

Chcieliśmy zakończyć ten sezon turniejem China Robotics Challenge i udało się, zdobyliśmy 3 miejsce. W najbliższym czasie planujemy jeszcze, jeśli chodzi o robotykę, wyjazd na olimpiadę robotyczną do Meksyku. Odbędzie się ona w połowie sierpnia w Mexico City. Jest to druga olimpiada robotyczna organizowana w ogóle w historii tego typu eventów. W zeszłym roku udało nam się wywalczyć srebrny medal i zostaliśmy wicemistrzami świata. Chcielibyśmy utrzymać tę pozycję, a jak będzie to się okaże. Trzymamy kciuki również za inne drużyny, bo chodzi nam głównie o rozwój. Obserwujemy jak pracują inne drużyny i cały czas przyświeca nam ta idea nauki się od siebie nawzajem. Tutaj nikt nie kryje swoich rozwiązań, można śmiało pytać. To coopetition, czyli połączenie współpracy i współzawodnictwa, to jest naprawdę świetna rzecz. Na niektórych szczeblach możemy ze sobą współpracować, na innych konkurujemy ze sobą. Na pewno z takiej zależności nauczymy się o wiele więcej niż z takiej tylko i wyłącznie zimnej walki o zwycięstwo. 

W takim razie życzymy całemu zespołowi wiele powodzenia i zarażenia swoją pasją innych młodych ludzi, bo przecież też jest to dla Was bardzo ważne.

To jest właśnie jedno z naszych marzeń, które chcemy zrealizować. Chcielibyśmy aby powstawały kolejne drużyny biorące udział w zawodach organizowanych przez FIRST. Chcemy stworzyć kolejne drużyny FRC, żebyśmy i my, na naszym własnym podwórku mogli uczyć się od siebie.

Czy w takim razie jeśli Wasze sukcesy zainspirują młodych konstruktorów, to czy mogą się oni kontaktować bezpośrednio z Wami?

Zawsze! Jesteśmy bardzo otwarci i zawsze mówimy, że jeśli macie jakieś pomysły, albo dopiero co usłyszeliście o programie FIRST, a chcielibyście wiedzieć więcej to możecie znaleźć nas na Facebooku. Tam najłatwiej się z nami skontaktować. Odpowiadamy bardzo szybko. Jeśli ktoś woli może napisać bądź również zadzwonić, wszystkie metody są dozwolone.

Serdecznie dziękujemy w takim razie za wywiad i życzymy wielu sukcesów!

Dziękuję.

Wywiad pierwotnie ukazał się na łamach portalu Chinytech.pl.