2019 AgBot Hamon

Mataas na Paaralan ng East

Noong panahon ko sa East High School sa Denver, Colorado (2014-2018), malaki ang naging pakikilahok ko sa mga gawain pagkatapos ng klase, at ang pinakamalaking nakaapekto sa akin ay ang robotics club na AngelBotics. Hanggang sa aking ikalawang taon lamang ako sumali, dahil sa una ay nakatuon ako sa soccer. Pangunahing lumalahok ang club sa FIRST Robotics Competition (FRC), na nagbigay sa akin ng pagkakataong tuklasin ang mechanical at electrical engineering, pati na rin ang programming. Sa pamamagitan ng AngelBotics, natuto akong gumamit ng mga CAD tool, 3D printer, at iba pang kagamitan sa engineering, at nagkaroon ako ng pagkakalantad sa mga konsepto ng STEM na karaniwang nakalaan para sa mga estudyante sa kolehiyo. Sa simula, ninanais kong maging isang Quantum Physicist, ngunit ipinakita sa akin ng aking mga karanasan sa AP Physics at robotics na hindi ako ganoon kagaling sa physics at sa gayon ay inilayo ako nito mula sa landas ng mechanical engineering.

Sa halip, natagpuan ko ang aking angkop na larangan sa programming, na nagsimula sa pagsusulat ko ng Python code para sa aking unang Raspberry Pi at lalo pang pinatatag sa pamamagitan ng mga proyekto sa Java sa AP Computer Science. Sa kabila ng paghirap sa mga pagsusulit, hinikayat ako ng aking guro, si Mr. Nagel, na magtuloy sa software development, na binibigyang-diin ang halaga ng mga proyekto kaysa sa mga marka sa pagsusulit. Dahil dito, nagtuon ako sa computer science bilang aking kinuhang kurso sa kolehiyo na may pangarap na maging software engineer at kalaunan ay isang tagapagtatag para sa aking karera.

Bagaman hindi ako ganoon kasangkot sa AngelBotics dahil sa mabigat kong mga kurso at sa matarik na learning curve, nagpasiklab pa rin ito ng panghabambuhay na hilig para sa robotics. Kaya nang magsimula ako sa kolehiyo, determinado akong sumali sa isang college robotics club at balang araw ay bumuo ng isang kumpanya na lumulutas ng mga totoong suliranin gamit ang robotics.

Paaralan ng Mines

Pagkatapos kong makapagtapos sa East High School, sinimulan ko ang aking Bachelors sa Computer Science sa Colorado School of Mines (2018-2022). Sa mismong unang semestre ko, tiningnan ko ang mga robotics club ng Mines at nadiskubre ko ang isang bagong-bagong robotics group na tinatawag na AgBot.

Ang AgBot ay isang bagong robotics club na binuo na may layuning gumawa ng robot upang lumahok sa 2019 agBots Weed and Feed Competition. Ang kompetisyong ito ay may dalawang pangunahing hamon:

Pagkilala at Paglipol sa mga Peste at Damong-Dagat
Paglikha ng mga Bagong Paraan ng Pag-aani sa Pamamagitan ng Robotics

Pinili ng aming koponan na pagtuunan ang unang hamon. Ito ang unang beses ng Mines na sumali sa kompetisyong agBot, at ito rin ang unang pagkakataon na isang Mines robotics club ay nagtatrabaho sa anumang may kinalaman sa agrikultura. Dahil doon, naging bago at sariwa ang buong karanasan.

Kaagad akong nahatak sa proyekto. Ang aking pamilya ay mga magsasaka sa Turkey sa loob ng maraming henerasyon, hanggang sa henerasyon ng aking ama. Kaya ang AgBot ay parang malapit sa aking puso habang kaakibat ang aking hilig sa robotics at programming. Talagang nakaka-excite ang ideya ng pagbuo ng isang robot na maaaring makatulong sa mga magsasaka tulad ng aking mga lolo at lola.

Pagpapaunlad

Ang pagiging bahagi ng AgBot team ay isa sa pinakamemorable kong karanasan sa kolehiyo. Isa rin ito sa pinakamahirap na mga bagay na pinaghirapan ko hanggang sa panahong iyon. Ang proyektong ito ang unang beses na talagang sumabak ako nang malalim sa Python, Ubuntu, at ROS. Sa FRC, lahat ay nasa Java, kaya ito ay pawang bagong teritoryo para sa akin. Nakagamit na ako ng Python at Ubuntu noon, ngunit hindi pa ako kailanman nakahawak ng ROS. Mahirap ang pagkatutong unawain kung paano gumagana ang ROS. Noon, hindi ko man lang alam kung ano ang isang Python environment.

Ginugol ko ang halos lahat ng oras ko sa pagsisikap na mapagagana ang isang Lidar na makapagpadala ng magagamit na datos sa isang ROS node na sinusulat ko. Ang tungkulin ko ay ipatupad ang isang ROS Node na tinatawag na end_detector na makakakita kapag naabot ng robot ang dulo ng isang hanay ng pananim gamit ang datos ng Lidar. Ngayon, simple lang pakinggan, pero noon ay napakalaki nito para sa akin.

Inabot ako ng mga dalawang linggong pagde-debug para mapagsalita ang Lidar sa aking code. Ang buong code ay isinulat sa C++ o Python, karamihan ay Python. Kaya ang code ko para sa trabahong ito ay Python lamang. Nang gumana na iyon, sinimulan kong subukan ang lohika gamit ang kung anu-anong kumpol ng mga halaman na nakita ko sa campus. Itinutulak ko ang isang patungan na may hawak na Lidar sa tabi ng mga ito at tinitingnan kung masasabi ng code kung kailan namin naabot ang dulo. Pagkatapos ng maraming oras at pagde-debug, sa wakas ay napagana ko ang lahat, kahit man lang sa aking test environment. Iba naman ang kuwento nang sinubukan naming pagsamahin ang lahat.

Karamihan ng oras ko ay ginugol sa pagpapahintulot na mag-usap ang hardware at software sa isa’t isa. Ang aktuwal na lohika para matukoy ang mga dulo ng hanay ay sumunod lamang. Ngunit napakagandang karanasan iyon sa pagkatuto. Mula sa halos walang pagkaunawa sa ROS, napunta ako sa pagsusulat at pagde-debug ng mga node sa isang Jetson board na may live na datos mula sa Lidar. Sa panahong ito rin ako lumipat mula sa pagiging default ko sa Java bilang programming language tungo sa pag-default sa Python. At, pagsapit ng 2025, hindi ko pa rin talaga nagagamit ang Java para sa alinman sa aking mga proyekto o sa mga code base na may kaugnayan sa trabaho.

Koponan at Teknolohiyang Ginamit

Nagpatakbo kami ng Ubuntu 16.04 na may ROS Kinetic at Python 2.7 sa isang Nvidia Jetson TX2 na naka-interface sa isang Hokuyo URG 04LX UG01 Lidar. Mayroon kaming Arduino(s) para sa mga input ng sensor tulad ng ultrasonic range finders. Pinangasiwaan ng aming code ang perception, navigation, control, at spraying. Makikita mo ang repository rito: GitHub Repo. Ang partikular na code na isinulat ko ay matatagpuan sa end_detector.py. Narito ang listahan ng karamihan sa mga bahagi na bumubuo sa robot:

Ubuntu 16.04 Xenial
ROS Kinetic Kame
Python 2.7
Nvidia Jetson TX2
Hokuyo URG-04LX-UG01 Lidar
Arduino Uno at Mega
DC Motors, Encoders, Motor Controllers, Baterya, atbp.

Hindi kami may napakalaking team, ngunit may ilang pangalan na namumukod-tangi:

Si Tyler ang lider at tagapagtatag ng club. Malaki ang respeto ko sa kanya noon at ganoon pa rin hanggang ngayon. Si Zachary ang namuno sa software development ng club at tumulong sa akin nang marami tungkol sa software development at ROS na hanggang ngayon ay ipinagpapasalamat ko.

Mayroon ding iba pang miyembro, tulad nina Kevin Barnard at Amit Rotem. Ngunit sa kasamaang-palad, hindi ko na matandaan ang mga pangalan at kontak ng lahat ng orihinal na miyembro dahil mahigit 5 taon na rin mula nang natapos ang club.

Karamihan sa pag-unlad ng robot ay nangyari tuwing mga weekend at hanggang hatinggabi pagkatapos ng karamihan sa aming mga klase. Napakabigat ng pagsabayin ang engineering degree at AgBot, pero kinaya namin ito.

Ang Biyahe at ang Kaguluhan

Isang bahagi ng buong karanasang ito na hinding-hindi ko malilimutan ay ang mismong biyahe. Idinaos ang kompetisyon sa West Lafayette Indiana, malapit sa campus ng Purdue University. At ang buong kompetisyon ay naganap kaagad pagkatapos ng finals week sa Mines, kaya wala kaming oras para makabawi mula sa impiyernong linggong iyon.

Nagmaneho kami mula Golden Colorado patungong Indiana gamit ang trak ni Tyler upang maihatid din ang robot at lahat ng aming mga gamit. Ang nakakatawa pa, nagsimula kami sa biyahe literal isang araw bago ang linggo ng kompetisyon. Ipinack namin ang lahat ng mayroon kami, ang robot, ang mga gamit, ang mga baterya, ang mga computer, ang lahat, at nagmaneho mula Golden Colorado patungong West Lafayette Indiana. Sa papel, 18 oras ang biyahe na iyon. Umabot ito sa halos 20 o 22 oras dahil sa mga hinto para sa gasolina at banyo.

Si Tyler ang nagmaneho sa buong panahon, nabubuhay sa mga inuming Coffee Monster. Isang kasamahan pa, patawad at nakalimutan ko ang pangalan niya pero kasama siya sa mga larawan, ang pumalit sa kanya paminsan-minsan. Sa daan, nagsimulang buhos ang ulan. Kailangan naming huminto sa isang random na saradong gas station at kumuha ng tarp para protektahan ang robot. Basag-basag, magulo, iyon ay robotics sa kolehiyo. Kahit paano, nakarating kami.

Pagdating namin, itinayo namin ang aming canopy sa field at inayos ang lahat ng aming mga kagamitan. Nagpokus ako sa pagtatapos ng code at pagpapagana nito. Sa karamihan ng kompetisyon, pangunahing nagtrabaho kami sa pagde-debug ng aming robot at pagpapagana nitong maayos habang tinitingnan din ang mga kahanga-hangang build ng robot ng iba pang mga team.

Kaya Nanalo Ba Kami?

Hindi

Kapag binalikan ko ito, isa lang kaming grupo ng mga kabataan na sinusubukang bumuo ng isang bagay na lampas sa antas ng aming karanasan. Ibang-iba ang antas ng ibang mga team. Ang ilan ay galing sa mga startup. Ang ilan ay galing sa mga research lab. Ang ilan ay may buong akademikong suporta. Kami ay isang maliit na grupo ng mga undergraduate na nagpupuyat, umaasa na ang Python ay makagagawa ng kapaki-pakinabang mula sa datos ng Lidar.

May depekto ang aming robot. Magulo ito. At sa totoo lang, halos hindi na ito gumagana nang makarating kami sa kompetisyon. Maraming tao sa team ang nagsimulang umatras nang mapagtanto nilang maaaring hindi namin ito matapos sa oras. Ang ilan ay hindi man lang sumipot. Tapos na ang finals, hindi pa handa ang robot, at mababa ang morale.

Pero may ilan sa amin na nagpatuloy

Hindi ako sumuko… Hindi sumuko si Tyler… At ang mga taong nasa larawan, hindi rin sila sumuko!

Kahit hindi kami nanalo o kahit hindi man lang nagkaroon ng ganap na gumaganang robot, hindi ko ipagpapalit ang karanasang iyon sa kahit ano. Natutunan ko ang tungkol sa ROS, hardware debugging, pagbuo ng mga sistema sa ilalim ng presyon, at natutunan ko ang tungkol sa katapatan. Napagtanto ko kung gaano kahalaga ang tapusin ang isang bagay hanggang dulo.

Pagninilay, Noong 2025

Pagkatapos ng season ng 2019, nagsara na ang AgBot. Pangunahin itong dahil sa pagsulpot ng COVID makalipas ang halos 1 taon, na naging sanhi upang magsara ang lahat ng club sa Mines sa loob ng 1-2 taon at pagsapit ng panahong nagsisimula nang bumalik ang mundo sa “normal,” nakapagtapos na ako.

Ngayon ay 2025 na, at paglingon ko sa AgBot, nakikita ko ito bilang simula ng lahat para sa akin. Ibinigay nito sa akin ang una kong tunay na karanasan sa robotics at tinuruan ako kung paano makipagtulungan sa isang teknikal na koponan. Inilagay ako nito sa isang landas na nagdala sa akin sa mga kamangha-manghang pagkakataon.

Mula noon, nagtrabaho ako bilang isang backend engineer sa eBay, nagde-deploy ng mga serbisyo na nag-iingest ng milyun-milyong metrics sa iba’t ibang data center. Itinatag ko ang una kong startup na nakatuon sa pagbuo ng AI na awtomatikong cybersecurity penetration testing. Inilunsad ko ang Notify Cyber, na umabot sa sampu-sampung libong bisita. Sumulat ako ng software para sa Docker, Kubernetes, Postgres, at advanced na AI infrastructure.

Ngunit namumukod-tangi pa rin ang AgBot bilang isa sa mga pinakamahusay na karanasan sa buhay ko. Ito ay magulo, nakakapagod, at minsan ay tila imposible, pero itinuro nito sa akin ang higit pa kaysa sa anumang klase o tutorial kailanman. Natutunan ko na kahit wala kang perpektong plano o sapat na pondo o ang pinakamahusay na hardware, maaari ka pa ring bumuo ng isang bagay, matuto nang napakarami, at makakilala ng mga kahanga-hangang tao sa daan.

Sa lahat mula sa 2019 AgBot team, salamat. Sa road trip noong 2019 na iyon, sa tarp na nakuha namin sa isang saradong gasolinahan, at sa mga gabing walang tulog, salamat. Binigyan ninyo ako ng tibay ng loob upang ituloy ang malalaking proyekto nang may kumpiyansa, gaano man ito magmukhang imposible.