REGIONAL—La robótica está en auge en el noroeste de Iowa, y dos escuelas enviarán seis equipos al campeonato estatal el próximo fin de semana.
Cuatro equipos patrocinados por MOC-Floyd Valley High School en Orange City y dos patrocinados por Trinity Christian High School en Hull han calificado para el Campeonato Iowa FIRST Tech Challenge, programado para el viernes y sábado 27 y 28 de febrero en Xtream Arena y GreenState Family Fieldhouse en Coralville.
Adam Bonnema, entrenador principal del programa de robótica de MOC-Floyd Valley, acompañará a cuatro de sus equipos al torneo estatal, que reunirá a 72 equipos de todo Iowa.
“Nuestra liga ha hecho un buen trabajo colaborando”, dijo Bonnema. “En Hull, son muy buenos constructores, han estado haciendo esto por mucho tiempo. Y tenemos un estudiante que es un programador realmente brillante. Ha llevado lo que ya sabíamos hacer y lo ha mejorado significativamente”.
MOC-Floyd Valley recibió a 29 equipos en el Campeonato de la Liga del Noroeste de Iowa el 31 de enero, la última ronda clasificatoria antes del estatal.
Bonnema, quien también enseña tecnología industrial y cursos de ingeniería en la escuela secundaria, dijo que espera ver que los programas de robótica continúen creciendo y mejorando en el noroeste de Iowa. Ya ve evidencia de ese crecimiento en la colaboración entre su programa y el de Trinity Christian.
“Nuestros equipos están comenzando a entender que si nos ayudamos mutuamente, todos mejoramos muy rápido”, afirmó.
Los miembros de los equipos de Bonnema se han reunido con estudiantes de Trinity Christian para compartir estrategias y explorar cómo integrar tecnologías autónomas avanzadas en sus robots.
Ty Brummel, estudiante de último año en Trinity Christian, dijo que el impulso hacia la innovación comenzó para él el año pasado.
“Comencé a profundizar en diferentes sistemas que se pueden usar para mejorar realmente el rendimiento del robot”, dijo.
El equipo de Brummel, bzBots, ocupa el tercer lugar en el estado y se espera que tenga un buen desempeño en el campeonato. Ha ayudado a diseñar robots con capacidades autónomas mejoradas mediante la incorporación de sensores y cámaras que permiten que la máquina navegue por el campo con mayor precisión y menos intervención humana.
El hardware cada vez más sofisticado requiere una programación igualmente compleja. Los estudiantes escriben secciones de código más largas y complicadas para gobernar los movimientos del robot durante la parte autónoma de cada competencia.
“Por ejemplo, una cosa, se llama Pedro pathing, eso cambia tu ‘auto’ drásticamente”, dijo Brummel.
“‘Auto’” es una abreviatura de autónomo. Durante los primeros 30 segundos de cada ronda, los robots deben operar de forma independiente para completar los objetivos del juego. Pedro pathing mejora la precisión del seguimiento de la trayectoria utilizando sensores para rastrear el movimiento, lo que permite que el robot determine su posición exacta en el campo en todo momento.
“Puedes crear trayectorias complejas a través del campo, y el robot probablemente se mueve 10 veces más rápido que con nuestro código anterior. Y diría que el código probablemente es tres veces más largo en este robot”, dijo Brummel.
El desafío
Cada temporada de robótica presenta un nuevo desafío, que está estructurado como un juego. Los parámetros los establece FIRST Tech Challenge, un programa nacional K-12 que pide a los estudiantes que diseñen, construyan, programen y operen robots en competencia directa. Cada año, FIRST publica un nuevo tema y nuevos objetivos, y los equipos forman alianzas para competir por el avance en las rondas clasificatorias.
El tema de este año es arqueología, y los equipos deben construir robots capaces de recoger objetos, llamados “artefactos”, y lanzarlos a contenedores, llamados “objetivos”, de acuerdo con las reglas del juego que dictan dónde van los objetos. Los desafíos tienen lugar en un campo cuadrado que mide casi 12 pies por 12 pies.
A medida que se acumulan las competiciones, los equipos continúan reuniéndose, revisando su estrategia de juego y refinando sus máquinas, a veces drásticamente, según Ben Henker, entrenador asistente de robótica de MOC-Floyd Valley.
“Un equipo en particular, Dutch Bots, ha desarmado su robot como tres veces, y es completamente diferente a lo anterior”, dijo Henker. “Depende de los equipos y de lo que vean que funciona mejor. Pero la mayoría de las veces, es una renovación completa”.
Después del período autónomo de 30 segundos, comienza un período de control del conductor de dos minutos. Los estudiantes operan el robot con un controlador de videojuegos portátil programado para emitir comandos básicos. Pero a medida que los equipos incorporan tecnologías como Pedro pathing y la visión artificial, la parte manual requiere menos corrección humana.
“Todo es más avanzado”, dijo Brummel.
Al igual que la tecnología que impulsa los automóviles autónomos, el robot del equipo de Brummel se basa en una combinación de sensores y cámaras para ajustar su rumbo, evitar obstáculos y mejorar la precisión del disparo después de recoger los artefactos.
Esa precisión puede ser importante en momentos caóticos, según Brian Van Engen, entrenador principal de Trinity Christian.
“En South Sioux City hace unas semanas, durante el período autónomo, nuestro equipo aliado ejecutó su autónomo, y su robot se estacionó donde nuestro robot necesitaba conducir para terminar de recoger las bolas y lanzarlas”, dijo Van Engen. “Así que nuestro robot simplemente se deslizó contra su robot, lo empujó y continuó por su camino”.
Brummel dijo que los equipos de todo el estado están integrando cada vez más sistemas autónomos sofisticados en sus robots, elevando el nivel de juego en general. A Brummel le ha gustado trabajar en estrecha colaboración con David Moss, estudiante de último año de MOC-Floyd Valley del equipo MOC-Atronics, para dominar e implementar los nuevos sistemas.
“Diría que un equipo que mejora y avanza realmente influye en los demás, es un esfuerzo de equipo. En realidad, trabajamos juntos para resolver el código, especialmente con sistemas más avanzados que son complicados. Hay tantos posibles puntos de falla que tener otra mente en el tema siempre es genial”.
Hacer crecer el programa
El programa de robótica de MOC-Floyd Valley se expandió a cinco equipos este año, con un total de 52 participantes. Cada temporada, reúne a una diversa mezcla de estudiantes para escribir código, diseñar y mecanizar piezas, planificar estrategias y gestionar la divulgación. Cualquier estudiante puede unirse y no se requiere experiencia previa en robótica o programación.
“Encontrarás niños en cualquier escuela que realmente encontrarán su lugar en el programa”, dijo Bonnema. “Y son habilidades transferibles del mundo real: aprender a diseñar, aprender a resolver problemas, aprender a programar, aprender a comercializar, aprender a llamar a una empresa y programar una fecha para reunirse”.
No todos los estudiantes escriben código. Algunos desarrollan las presentaciones formales que se presentan a los jueces durante la competencia, un componente clave de la puntuación. Otros se encargan de la divulgación a estudiantes más jóvenes, diseñan logotipos, establecen asociaciones con empresas de la zona o recaudan fondos para equipos.
“Realmente, la robótica ha florecido gracias a los padres y al apoyo de la comunidad”, dijo Henker.
Brecken Sneller, estudiante de último año de MOC-Floyd Valley, encontró su nicho principalmente fuera del campo de competencia.
“El código nunca ha sido lo mío, y terminé encontrando mi propio papel”, dijo. “Voy a usar las sabias palabras de alguien más en nuestro programa: ‘La robótica no es solo para nerds’. Ahora, por supuesto, hay muchas cosas nerds relacionadas, como el código y demás, pero también hay muchos roles diferentes como el mío”.
Sneller coordina los patrocinios comerciales y ha organizado visitas a instalaciones de fabricación de la zona. El mes pasado, los equipos visitaron Sekisui Aerospace en Orange City. La visita obtuvo un nuevo mentor para el programa, uno de los jefes de maquinistas de la empresa, que se especializa en componentes de fibra de carbono para la industria aeroespacial.
“Uno de nuestros equipos ha estado mecanizando nuevas piezas para el robot, y Sekisui, con lo que hacen, tiene mucha experiencia en eso”, dijo Sneller.
Esas piezas mecanizadas recientemente se enfrentarán al estatal a finales de mes. Los mejores equipos avanzarán al Campeonato Mundial FIRST Tech Challenge, programado del 29 de abril al 2 de mayo en Houston, donde equipos calificados de todo Norteamérica y México competirán.
Sin embargo, le vaya a los equipos de Bonnema en Coralville, dijo que su enfoque es mantener el impulso en casa.
“Existe el deseo de que se unan más escuelas. Creo que lo más importante que he aprendido esta temporada es la importancia de construir una comunidad más amplia”, dijo Bonnema. “Me encantaría ver que se involucraran más escuelas, y a nuestros niños les encantaría ver que se involucraran más escuelas”.
“Queremos hacer crecer esto”, agregó. “Cuanta más gente esté involucrada, mejor”.
