Get best of the week

يصبح ThinkPad Notebook دماغ روبوت

إلى جانب إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي ، تساعد الروبوتات على تحويل العالم الذي نعيش فيه. من السهل تخيل الضجيج حول الأحداث مثل ABU Robocon ، حيث يكتشف ممثلو الجامعات والأكاديميات من جميع أنحاء العالم الذين يستطيع الروبوت الخاص بهم إكمال المهمة في الوقت المخصص.



حقق فريق هندسة الميكاترونكس بجامعة كيوتو نتائج خاصة في هذا المجال: لقد فاز ببطولة الطلاب اليابانية في عام 2019 ووصل إلى ربع نهائي ABU Robocon. تجدر الإشارة إلى أنه في النموذج الذي أنشأه الطلاب ، يتم استخدام الكمبيوتر المحمول ThinkPad X1 Carbon على أنه "الدماغ" ، الذي يحلل البيانات التي تم جمعها باستخدام أجهزة الاستشعار. التقينا ببعض أعضاء الدائرة وناقشنا تاريخها والمشاركة في المسابقات وتجربة استخدام أجهزة الكمبيوتر المحمولة ThinkPad.

كيف ظهرت دائرة الميكاترونكس؟


تم تنظيم الدائرة في عام 1995 للمشاركة في بطولة Japan Student Robocon Championships. ومع ذلك ، بسبب الشعبية المنخفضة والميزانية المحدودة ، زار الطلاب ثلاث مسابقات فقط: في 2001 و 2003 و 2005. ثم لفتوا الانتباه إلى بطولات الروبوتات الأخرى وحققوا نتائج جيدة:

قال Ryohei Morita ، وهو طالب في جامعة كيوتو وأحد أعضاء الدائرة: "العثور على ورشة مجهزة لمثل هذه الهواية ليس بالأمر السهل ، لذلك أصبحت الدائرة مجرد منصة تجمع بين المهتمين بالروبوتات والدوائر والبرمجة والهندسة الميكانيكية". - نحن نجتمع في مكان واحد وبجهود مشتركة نجد أموالاً للتمويل ، ولكن في الواقع ، كل شخص مشغول بمشروعه الخاص. نحن لا نخبر بعضنا البعض دائمًا عما نعمل عليه. في المجموع ، هناك حوالي 40 مشاركًا في الدائرة ، معظمهم يدرسون في كلية الهندسة ، ولكن هناك استثناءات - على سبيل المثال ، الصيادلة ".

وعلق البروفيسور فوميتوشي ماتسونو قائلاً: "نادينا هو مجرد منصة للأشخاص المهتمين بالروبوتات ، ولهذا السبب تمكن من تحقيق هذا المستوى من الاستقلالية".

السيد ماتسونو هو رئيس مختبر الميكاترونكس في جامعة كيوتو ، حيث يتم تطوير الأجهزة الذكية عند تقاطع الميكانيكا والهندسة الكهربائية وأنظمة التحكم. كما يعمل كمستشار للدائرة ، ويساعد على ضمان التمويل للمشاركة في المسابقات ويتعامل مع المسائل الإدارية.

"ماذا إذا؟.."


"اجتمعنا لمشاهدة البث المباشر لـ Robocon 2018 ، وأردت فجأة المشاركة. لقد عبرت عن هذه الفكرة من أجل المتعة ، وفجأة اشتعلت فيها النيران ، على الرغم من أننا لم يكن لدينا ما يكفي من الناس أو المال "، يتذكر موريتا.

نظرًا للميزانية المحدودة ، قرر الطلاب تجنيد الدعم المالي لأعضاء النادي السابقين وجمعوا العمود الفقري للفريق المستقبلي تدريجيًا.

"كان من بيننا أولئك الذين يفهمون كل من الأجهزة والبرامج. قال الشاب: "بحلول الوقت الذي تم فيه الإعلان عن القواعد الرسمية للبطولة ، كنا قادرين على تجميع فريق من 10 أشخاص".

بدأت مشاركة الرجال في Robocon - 2019 بعبارة عشوائية "ماذا لو؟ ..". وعلى الرغم من أن الطلاب واجهوا صعوبات معينة ، فقد تمكنوا من إنشاء روبوت كامل وعرضه على المنافسة. تم تحديد موضوع البطولة على أنها "Uertu العظمى" ، المستوحاة من نظام بريد الفروسية المنغولي.

استخدمت الفرق روبوتين بدلاً من خيول البريد. كان عليهم أن يجتازوا جميع العقبات وأن يجلبوا "الممر" إلى خط النهاية في أسرع وقت ممكن. في هذه العملية ، كان عليهم أيضًا إلقاء "نزهة" (النرد) ، ولم يكن لدى الروبوت الحق في إكمال المسار حتى يتم الحصول على النتيجة المرجوة.


الروبوتات تتحرك في جميع أنحاء الأراضي وتجنب العقبات (المصدر: Ulaanbaatar ، منغوليا ، كتاب قواعد بطولة مسابقة الروبوتات آسيا والمحيط الهادئ ، ABU ، 2019).

الدماغ الروبوت


"يصدر الروبوت لدينا إشعاع الأشعة تحت الحمراء في جميع الاتجاهات ويحلل الإشارات المستلمة من أجل حساب المسافة إلى أقرب العوائق والالتفاف عليها بمفردها. قال كوتارو ماتسوكا ، طالب في جامعة كيوتو وعضو في الدائرة: "كانت هناك روبوتات أخرى ذات نظام مشابه في البطولة ، لكننا خمننا فقط استخدام الكمبيوتر المحمول" كدماغ "للجهاز". "استخدمت فرق أخرى أجهزة كمبيوتر صغيرة الحجم ، على سبيل المثال ، Raspberry Pi ، ولكن مع الكمبيوتر المحمول لديك شاشة كاملة ولوحة مفاتيح تساعد على حل أي مشاكل أثناء التنقل."

لا أصدق حتى


مقارنة بالفرق الأخرى ، بدا فريق الميكاترونكس في جامعة كيوتو أضعف. وخلال الجولات المؤهلة ، وفي مراحل البطولة نفسها ، كان من الواضح أن الأحداث لم تتطور على الإطلاق كما تم تقديمها.

يلاحظ ماتسوكا: "في سباقات الاختبار ، أظهرت بعض الفرق نتائج تجاوزت نتائجنا لمدة 30 ثانية أو أكثر ، وكانت روبوتاتهم أفضل بلا شك". - أولاً ، تحملنا حقيقة أننا لم نكن محظوظين. ولكن في النهاية ، كشف كل فريق عن مشاكله الخاصة ، ونحن من تمكننا من الفوز ".


فريق نادي الميكاترونكس بجامعة كيوتو ، الفائزون في بطولة الطلاب اليابانية Robocon 2019.

حان وقت التحديث


بعد الفوز في بطولة 2019 ، بدأ الفريق في الاستعداد لمسابقات ABU Robocon وواجه مشكلة خطيرة - عدم كفاية قوة الحوسبة للنظام. من أجل التحايل على العقبات في الوقت المناسب ، يجب "رؤيتها" في الوقت الحقيقي ، وتتطلب هذه العملية كمية هائلة من الحساب. لذلك ، كان على الرجال أن يودعوا الكمبيوتر المحمول ThinkPad القديم ويتبنون جهاز ThinkPad X1 Carbon الحديث.

قال يوكي تاكيزاوا ، عضو الدائرة ، بابتسامة: "بمجرد استبدال الكمبيوتر المحمول ، اختفت جميع مشاكل البرامج على الفور". - بالنسبة للأجهزة ، تمكنا من تحسين النتيجة بحوالي 35 ثانية. هذا سمح للجولات المؤهلة بالمرور ، ولكن ليس في النهائيات. ومع ذلك ، حضر المسابقات عدد أكبر من الروبوتات التكنولوجية ، لذلك أنا سعيد بالنتائج ".


الروبوت "يرى" محيطه باستخدام أجهزة استشعار تقيم الموقع والمسافة من العوائق بناءً على الأشعة تحت الحمراء المنعكسة.

احتل الرجال المركز الثامن بين 17 فريقًا مشاركًا وحصلوا على جائزة أفضل تصميم. "في هذه البطولة ، كان على الروبوتات رفع ورفع النرد. لقد تأثر الحكام بأن الروبوت لدينا كان الوحيد الذي قام بكلتا العمليتين باستخدام نفس الآلية ، "يلاحظ ماتسوكا.


الحل الأصلي ، باستخدام نفس الآلية للإمساك ورمي "المشي" ، ساعد الفريق في الحصول على جائزة أفضل تصميم للروبوت.

قال تاكاساوا: "لقد اخترنا ThinkPad X1 Carbon لأسباب عديدة ، ولكن الشيء الرئيسي كان دعم الجيل الثامن من Intel Core - وهو معالج حديث قادر على معالجة كميات كبيرة من البيانات بسرعة كبيرة". "بعد سلسلة من التجارب مع جهاز كمبيوتر محمول جديد نسبيًا مأخوذ من أحد المشاركين ، قمنا بتقييم النتائج وأدركنا أهمية هذا المعيار".

وأشار ماتسوكا إلى أن الكمبيوتر المحمول يجب أن يكون قادرًا على تحمل الاهتزاز والاهتزاز والصدمة من التصادمات التي يتعرض لها أثناء حركة الروبوت ، لذا فإن القوة والموثوقية كانت عاملاً مهمًا آخر. بالإضافة إلى ذلك ، يتميز ThinkPad X1 Carbon بوزنه الخفيف وتصميمه الكلاسيكي المستطيل وهامش جيد من الاستقلالية - كل هذا يبسط عملية التثبيت والمزيد من الاستخدام في بناء الروبوت. يساعد عدد كبير من المنافذ على تحسين أداء النظام من خلال توصيل أجهزة وأجهزة استشعار إضافية.


يساعد لاب توب لينوفو ، المثبت على أحد أسطح الروبوت ، على معالجة بيانات المستشعر أثناء عملية النقل.

"باختصار ، كل شيء اتجه تمامًا كما توقعت. لا يزال لدينا هامش قوة مثير للإعجاب ولدينا فرص إضافية بفضل البرنامج. فقط في حالة أخذنا كمبيوتر شخصي آخر معنا ، لكننا ببساطة لم نكن بحاجة إليه ، لأن ThinkPad X1 Carbon تعامل مع الأحمال واجتازت جميع الاختبارات ".

نحن في لينوفو نؤمن بعملية "التحول الذكي" التي تساعد على ربط الحاضر بالمستقبل وتقنياته المتقدمة. الروبوتات التي تم إنشاؤها في مجموعة الميكاترونكس بجامعة كيوتو هي مثال رائع ، لأنها تم إنشاؤها باستخدام حلول تكنولوجية حديثة ولكنها تقليدية تمامًا.

More articles:


All Articles