FLS BattleBots: Jak postavit bojového robota a vyhrát v aréně

Robotičtí gladiátoři nemají nohy. Mají kolečka, elektromotory a okružní pily. Podívejte se, jak fungují bojoví roboti ze skupiny FLS BattleBots a co obnáší příprava na drsné robotické souboje.

Bojoví roboti neboli BattleBots jsou technický sport, který si získává stále více fanoušků po celém světě. Jeho princip je jednoduchý. Dva roboti vjedou pod vedením svých „řidičů“ do uzavřeného prostoru a několik minut se snaží jeden druhého převrátit, poškodit nebo vytlačit z bojiště. Čím budou vyzbrojeni? To je na jejich konstruktérech. Ti nejostřejší z nich mohou robota vybavit klidně plamenometem.

Česká komunita FLS BattleBots

V posledních letech se „roboboj“ rozvíjí také v Česku. Zatímco v letité americké televizní soutěži BattleBots proti sobě nastupují stroje vážící klidně přes sto kilogramů, u nás se nejčastěji staví mnohem menší roboti, kteří se vejdou do dlaně. Mezi hlavní hybatele v české komunitě patří skupina FLS BattleBots kolem Michala Matějky.

Michal pořádá ukázky i turnaje a snaží se přivést ke stavbě robotů další zájemce. Vlastně k tomu nic moc nepotřebujete. Stačí jen chuť něco tvořit, naučit se pracovat s elektronikou a nebát se, že první pokus nejspíš skončí rozbitím robota na kousky. A to se může stát třeba na Maker Faire, kde Michal představuje robotické souboje, na které se přicházejí podívat stovky až tisíce návštěvníků.

Od obrazovky k prvním robotickým zápasům

Michalovým prvním setkáním s bojovými roboty byla televizní soutěž BattleBots vysílaná v USA. V ní proti sobě bojují roboti z nejvyšší váhové kategorie, vybavení výkonnými rotačními disky, kladivy nebo dokonce hydraulickými čelistmi.

Michala to nadchlo a začal přemýšlet, jak si nějakého takového robota sám postavit. Bylo mu ale teprve osmnáct, podobné evropské soutěže tehdy probíhaly jen daleko na severu Německa a on nebyl tak zcestovalý, aby se tam vydal. Místo robotů se proto začal věnovat modelům letadel na dálkové ovládání.

Jak sám Michal se smíchem přiznává, hodně mu letadla padala. Do jeho hledáčku se tak dostaly drony, které mají tu výhodu, že se samy dokážou udržet ve vzduchu. Když Michal před dvěma lety dokončil inženýrské státnice, rozhodl se k původní zálibě v robotech konečně vrátit.

Postavil prvního robota, přemluvil několik kamarádů a z domovské Plzně vyrazil do Německa. Čekalo ho sedm hodin cesty, čtyři zápasy a stejně dlouhá cesta zpátky. Zkušenost ho ale nadchla natolik, že na další turnaj už vezl hned několik vlastních bojových strojů.

Jak se staví bojový robot z 3D tiskárny

Postavit bojového robota není otázka jednoho odpoledne. Všechno začíná nápadem. Jak bude robot vypadat? Jakou bude mít zbraň? Bude soupeře převracet, odhazovat, používat rotující kotouč nebo nějakou úplně jinou zbraň?

Po první skice přichází na řadu práce v CAD programu, kde vzniká přesný trojrozměrný model. Návrh musí počítat s každým šroubkem i každým milimetrem prostoru. Stavitel zároveň vybírá motory, kola, baterii, elektroniku i rádiový přijímač. Všechny součástky musí být kompatibilní a do těla robota dokonale zapadnout.

U nejmenších robotů dnes hraje klíčovou roli 3D tisk. Díky němu lze během několika hodin vyrobit nový díl, vyzkoušet ho a případně upravit. Ještě před několika lety bylo nutné většinu součástí obrábět na CNC strojích nebo vyrábět z plechu.

Právě dostupné 3D tiskárny výrazně přispěly k rozšíření bojových robotů mezi běžné zájemce. Po vytištění následuje montáž. Stavitel musí připájet elektroniku, propojit motory, nainstalovat vysílač i přijímač a celý stroj sestavit.

První prototyp téměř nikdy není dokonalý. Během testů se ukáže, že některý šroub nejde utáhnout, kabel překáží nebo se některá část při nárazu ohne. Proto vznikají další a další verze. Zkušenější konstruktéři potřebují jen několik úprav, začátečníci někdy vytvoří i desítky prototypů.

Taktika pro souboje: Síla, nebo chytrost?

Přestože dnešní umělá inteligence umí překvapivé věci, bojové roboty v aréně zatím vždy řídí člověk s pomocí rádiového dálkového ovládání. Robot pouze poslouchá povely podobně jako model auta nebo dron.

Používají se běžné modelářské rádiové soupravy, které jsou dlouhodobě prověřené. Spolehlivé spojení je při souboji zásadní. I krátký výpadek může znamenat prohru. Nejdůležitější součástí robota je totiž řidič. Sebelepší konstrukce sama o sobě vítězství nezaručí.

V aréně proti sobě nastupují vždy dva roboti. Cílem je soupeře zneškodnit nebo vytlačit do speciální eliminační zóny. Pokud se robot deset sekund nedokáže pohnout, rozhodčí zápas ukončí. Na první pohled vypadají nejnebezpečněji rotační zbraně, které při nárazu odhazují protivníka a vytvářejí spršky jisker. Jsou také mezi fanoušky nejoblíbenější. Ne vždy jsou ale nejúčinnější.

Mnoho zkušených konstruktérů sází na nízké roboty připomínající minitanky se šikovně navrženou přední částí. Ti se dostanou pod soupeře, zvednou ho nebo jednoduše vytlačí z arény. Takové souboje bývají méně destruktivní, ale často končí vítězstvím právě díky promyšlené konstrukci.

Bezpečnost především: Co když hoří baterie?

I malí bojoví roboti mohou být nebezpeční. Proto se všechny zápasy odehrávají v uzavřených arénách z odolného polykarbonátu, které zachytí odlétávající součástky. Velký důraz se klade také na baterie. Nejčastěji se používají lehké lithium-polymerové akumulátory. Pokud dojde k odhalení baterie, zápas se okamžitě přerušuje.

Baterie dokonce mohou začít kouřit nebo vzplanout. Na zahraničních turnajích už totiž několikrát došlo k situaci, kdy poškozená baterie zaplnila halu hustým kouřem a organizátoři museli všechny návštěvníky evakuovat.

„Vzpomínám si, že v Polsku na turnaji zahořela poměrně velká baterie, hala byla plná čmoudu a všichni museli vyběhnout ven,“ přidává Michal jeden osobní zážitek. I proto mají soutěže přísná bezpečnostní pravidla.

Kolik stojí bojoví roboti?

Nejmenší soutěžní roboti nejsou tak drahým koníčkem, jak by se mohlo zdát. Jednodušší konstrukci lze postavit přibližně za tisíc korun. Další investicí je vysílačka, která vyjde na pár tisíc korun, ale lze ji používat pro více robotů a hlavně máte jistotu, že se nikdy nezničí. Pokud chce stavitel výkonnou rotační zbraň z kvalitní kalené oceli, cena rychle roste. Pak může už jen samotná zbraň stát několik stovek korun.

Existují také hotové stavebnice bojových robotů, které lze koupit. Většina zkušených konstruktérů si ale své roboty navrhuje sama, protože jinak koníček ztrácí své kouzlo. Právě vlastní konstrukce je totiž pro mnoho z nich tou největší zábavou.

Ve světě existuje několik váhových kategorií soubojů robotů. Nejmenší váží pouhých 150 gramů a vejdou se na čtverec o rozměrech 15 × 15 cm. Další oblíbenou kategorií jsou roboti do 1,5 kg. U nich už pravidla omezují energii zbraní, aby nedošlo k poškození arény. Další kategorie (do 6 a 13,6 kilogramu) jsou technicky náročnější a v Česku se zatím neobjevují.

Na českých turnajích se běžně představí kolem třiceti robotů, zatímco v Německu bývají soutěže zaplněné dlouho dopředu a někdy je nutné startovní listinu početně omezovat.

FLS BattleBots na Maker Faire:

Michal Matějka plánuje v rámci FLS BattleBots spoustu akcí. Letos budou k vidění také na Maker Faire v Českých Budějovicích 3. října nebo v Brně 17.–18. října. A ábíčko bude u toho. S festivalem totiž spolupracujeme od prvního ročníku v roce 2018. Více o festivalu v různých českých městech najdete na webu makerfaire.cz.