Get best of the week

Notebook ThinkPad Menjadi Otak Robot

Seiring dengan internet hal-hal dan kecerdasan buatan, robotika membantu mengubah dunia tempat kita hidup. Sangat mudah untuk membayangkan hype di sekitar acara-acara seperti ABU Robocon, di mana perwakilan universitas dan akademi dari seluruh dunia mengetahui robot yang dapat menyelesaikan tugas dalam waktu yang ditentukan.



Tim mekatronik Universitas Kyoto telah mencapai hasil khusus di bidang ini: ia memenangkan kejuaraan mahasiswa Jepang pada tahun 2019 dan mencapai perempat final ABU Robocon. Perlu dicatat bahwa dalam model yang dibuat oleh siswa, laptop ThinkPad X1 Carbon digunakan sebagai "otak", yang menganalisis data yang dikumpulkan menggunakan sensor. Kami bertemu beberapa anggota lingkaran dan mendiskusikan sejarahnya, keikutsertaan dalam kompetisi dan pengalaman menggunakan laptop ThinkPad.

Bagaimana lingkaran mekatronik muncul?


Lingkaran ini diselenggarakan pada tahun 1995 untuk berpartisipasi dalam kejuaraan Robocon Pelajar Jepang. Namun, karena popularitas yang rendah dan anggaran yang terbatas, siswa hanya mengunjungi tiga kompetisi: pada tahun 2001, 2003 dan 2005. Kemudian mereka menarik perhatian pada turnamen robotika lainnya dan mencapai hasil yang baik:

“Menemukan bengkel yang dilengkapi untuk hobi semacam itu tidaklah mudah, jadi lingkaran telah menjadi sekadar platform yang menyatukan mereka yang tertarik pada robot, sirkuit, pemrograman, dan teknik mesin,” kata Ryohei Morita, seorang mahasiswa di Universitas Kyoto dan salah satu anggota lingkaran. - Kami berkumpul di satu tempat dan dengan upaya bersama kami menemukan dana untuk pembiayaan, tetapi pada kenyataannya, semua orang sibuk dengan proyek mereka sendiri. Kami tidak selalu saling memberi tahu apa yang sedang kami kerjakan. Total ada sekitar 40 peserta dalam lingkaran, yang sebagian besar belajar di Fakultas Teknik, tetapi ada pengecualian - misalnya, apoteker. "

"Klub kami hanyalah sebuah platform untuk orang-orang yang tertarik pada robotika, dan itulah sebabnya ia dapat mencapai tingkat otonomi ini," komentar Profesor Fumitoshi Matsuno.

Bapak Matsuno adalah kepala Laboratorium Mekatronika di Universitas Kyoto, di mana perangkat cerdas sedang dikembangkan di persimpangan mekanika, teknik elektro, dan sistem kontrol. Dia juga bertindak sebagai penasihat bagi lingkaran, membantu memastikan pendanaan untuk partisipasi dalam kompetisi dan menangani masalah administrasi.

"Bagaimana jika?.."


“Kami berkumpul untuk menonton siaran langsung Robocon 2018, dan tiba-tiba saya ingin berpartisipasi. Saya menyatakan ide ini untuk bersenang-senang, dan tiba-tiba terbakar, meskipun kami tidak memiliki cukup orang atau uang, ”kenang Morita.

Dengan anggaran terbatas, siswa memutuskan untuk meminta dukungan keuangan dari mantan anggota klub dan secara bertahap mengumpulkan tulang punggung tim masa depan.

“Di antara kami adalah mereka yang mengerti perangkat keras dan perangkat lunak. Pada saat aturan resmi turnamen diumumkan, kami dapat membentuk tim yang terdiri dari 10 orang, ”kata pemuda itu.

Partisipasi orang-orang di Robocon - 2019 dimulai dengan frase acak "Bagaimana jika?". Dan meskipun para siswa menghadapi kesulitan tertentu, mereka mampu membuat robot lengkap dan menaruhnya di kompetisi. Tema turnamen ini ditetapkan sebagai "Great Uertu", yang terinspirasi oleh sistem pos berkuda Mongolia.

Tim menggunakan dua robot alih-alih kuda pos. Mereka harus melewati semua rintangan dan membawa "herege" (lulus) ke garis finish secepat mungkin. Dalam prosesnya, mereka juga harus melempar “berjalan” (dadu), dan robot tidak memiliki hak untuk menyelesaikan rute sampai hasil yang diinginkan diperoleh.


Robot bergerak di sekitar wilayah menghindari rintangan (sumber: Ulan Bator, Mongolia, buku peraturan turnamen Kontes Robot Asia-Pasifik ABU, 2019).

Otak robot


“Robot kami memancarkan radiasi infra merah ke segala arah dan menganalisis sinyal yang diterima untuk menghitung jarak ke rintangan terdekat dan memutarnya sendiri. Ada robot lain dengan sistem serupa di turnamen, tetapi kami hanya menduga menggunakan laptop sebagai "otak" perangkat, "kata Kotaro Matsuoka, seorang mahasiswa di Universitas Kyoto dan anggota lingkaran. "Tim lain menggunakan PC berukuran kecil, misalnya, Raspberry Pi, tetapi dengan laptop Anda memiliki layar penuh dan keyboard yang membantu dengan cepat menyelesaikan masalah yang muncul."

Aku bahkan tidak bisa mempercayainya


Dibandingkan dengan tim lain, tim mekatronik di Universitas Kyoto terlihat lebih lemah. Dan selama babak kualifikasi, dan pada tahap turnamen itu sendiri, jelas bahwa acara tidak berkembang sama sekali seperti yang disajikan.

"Dalam balapan uji coba, beberapa tim menunjukkan hasil yang melewati kami selama 30 detik atau lebih, dan robot mereka tidak diragukan lagi lebih baik," catat Matsuoka. - Pertama, kami menerima kenyataan bahwa kami tidak beruntung. Tetapi pada akhirnya, setiap tim mengungkapkan masalahnya sendiri, dan kitalah yang berhasil menang. ”


Tim klub mekatronik Universitas Kyoto, pemenang turnamen mahasiswa Jepang 2019 Robocon.

Saatnya memperbarui


Setelah memenangkan turnamen 2019, tim mulai mempersiapkan kompetisi Robocon ABU dan menghadapi masalah serius - kekuatan komputasi sistem yang tidak memadai. Untuk menghindari rintangan secara tepat waktu, mereka harus "dilihat" secara real time, dan proses ini membutuhkan sejumlah besar perhitungan. Oleh karena itu, mereka harus mengucapkan selamat tinggal pada laptop ThinkPad lama mereka dan mengadopsi ThinkPad X1 Carbon modern.

"Segera setelah kami mengganti laptop, semua masalah perangkat lunak langsung hilang," kata Yuki Takezawa, anggota lingkaran, sambil tersenyum. - Sedangkan untuk perangkat keras, kami berhasil meningkatkan hasilnya sekitar 35 detik. Ini memungkinkan babak kualifikasi lolos, tetapi tidak ke final. Namun, kompetisi dihadiri oleh lebih banyak robot teknologi, jadi saya senang dengan hasilnya. "


Robot “melihat” sekelilingnya menggunakan sensor yang mengevaluasi lokasi dan jarak ke rintangan berdasarkan sinar inframerah yang dipantulkan.

Orang-orang mengambil tempat 8 di antara 17 tim yang berpartisipasi dan menerima penghargaan untuk desain terbaik. “Di turnamen ini, robot harus menaikkan dan melempar dadu. Para juri terkesan bahwa robot kami adalah satu-satunya yang melakukan kedua aksi menggunakan mekanisme yang sama, ”catat Matsuoka.


Solusi asli, menggunakan mekanisme yang sama untuk meraih dan melempar "berjalan", membantu tim mendapatkan penghargaan untuk desain robot terbaik.

"Kami memilih ThinkPad X1 Carbon karena berbagai alasan, tetapi yang utama adalah dukungan untuk Intel Core generasi ke-8 - prosesor modern yang mampu memproses data dalam jumlah besar dengan kecepatan tinggi," kata Takesawa. "Setelah serangkaian percobaan dengan laptop yang relatif baru diambil dari salah satu peserta, kami mengevaluasi hasilnya dan menyadari pentingnya kriteria ini."

Matsuoka mencatat bahwa laptop harus mampu menahan getaran, goncangan dan goncangan dari benturan yang terpapar selama pergerakan robot, sehingga kekuatan dan keandalan adalah faktor penting lainnya. Selain itu, ThinkPad X1 Carbon terkenal karena bobotnya yang ringan, desain case persegi panjang klasik dan margin otonomi yang baik - semua ini menyederhanakan proses instalasi dan digunakan lebih lanjut dalam pembuatan robot. Sejumlah besar port membantu meningkatkan kinerja sistem dengan menghubungkan perangkat dan sensor tambahan.


Laptop Lenovo, yang dipasang di salah satu permukaan robot, membantu memproses data sensor tepat dalam proses pemindahan.

“Singkatnya, semuanya ternyata persis seperti yang saya harapkan. Kami masih memiliki margin daya yang mengesankan dan memiliki peluang tambahan berkat perangkat lunaknya. Untuk berjaga-jaga, kami membawa PC lain, tetapi kami tidak membutuhkannya, karena ThinkPad X1 Carbon menangani beban dan lulus semua tes, ”Matsumoto meringkas.

Kami di Lenovo percaya pada proses "transformasi cerdas" yang membantu menghubungkan masa kini dengan masa depan dan teknologi canggihnya. Robot yang dibuat dalam kelompok mekatronik Universitas Kyoto adalah contoh yang bagus, karena mereka dibuat menggunakan solusi teknologi modern namun cukup tradisional.

More articles:


All Articles