Впервые на Робофесте: впечатления преподавателя робототехники.

Для ребят это был первый опыт участия в соревнованиях такого уровня.

Дима Бобков и Влад Демьян получают диплом за первое место в «Шорт-треке» на отборочном этапе Робофеста в Рязани

О том, что поедем на финал «Робофеста» в Москву, мы узнали в декабре 2015 года, когда заняли призовые места на . Тогда это событие казалось далеким, но время пролетело, и надо было решаться. С мыслями собрались быстро – конечно, ребятам хотелось попробовать свои силы на таком высоком уровне, да и посмотреть-познакомиться интересно. Решили - едем!

С составом команды тоже определились быстро – четверо победителей рязанских соревнований – шестиклассники Дима Бобков , Влад Демьян , Андрей Ильичев и Клим Салихов .

Дима Бобков, Влад Демьян, Клим Салихов, Андрей Ильичёв на «Робофесте - 2016»

Дима и Влад участвуют в «Шорт-треке», Влад и Клим - в «Чертежнике». Обе эти дисциплины входят в направление «Hello, Robot!» - в нем соревнуются ребята первого года обучения или не принимавшие участие в прошлых сезонах Робофеста.

Чертежник - соревнование на точность изображения контрольной фигуры

Шорт-трек - гонки на время по траектории

К привычным трем часам робототехники в неделю добавились еще четыре, на подготовку. Буквально в обнимку с роботами из Lego Mindstorm провели ребята два месяца, и настало время ехать. Собрав в кулак все знания, силы, а также провода, детали, датчики и бутерброды, четверо смелых приехали в Москву. Вместе с ними – тренера-преподаватели и, конечно, родители.

Первый день Робофест-2016. Тренировочный

Соревнования проводились в Москве и шли в общей сложности 4 дня, но мы приехали только на два последних, четверг и пятницу. Все действие «Робофеста» проводилось в огромном 75-м павильоне ВДНХ.

Оказавшись там, сложнее всего было сохранить концентрацию и не броситься разглядывать роботов на всех соревновательных площадках сразу, забыв про себя. Справившись с искушением, мы прошли с невозмутимыми лицами мимо всех умных механизмов и попали в тренировочную зону. Точнее, попали непосредственно в нее только ребята-участники, так как тренерам и любым сопровождающим вход в нее строго запрещен. А вот так выглядит эта зона.

Тренировочная зона

Четверг, первый наш день, был полностью посвящен тренировкам. В этот день ребята самостоятельно работали около шести часов подряд, с небольшим перерывом на обед. А что такое робототехнические тренировки? Это бесконечная отладка и исправление ошибок конструкции и программы. Кстати, никаких домашних заготовок пронести с собой было нельзя: конструктор в разобранном состоянии и никаких программ на ноутбуке.

Андрей Ильичев отлаживает программу

На тренировочных площадках ребята работали до самого закрытия. Как нашим робототехникам удавалось концентрироваться на деле так долго – загадка. На уроках к третьему часу обычно уже теряют внимание, начинают отвлекаться и баловаться, а здесь они – живое воплощение сосредоточенности! Наверное, очень хотели победить.

Лирическое отступление

Мы с ребятами договорились сразу - призовые места, да и вообще любые места в расчет не берем - участвуем в фестивале впервые, занимаемся недавно, так что едем просто познакомиться. Наша главная цель - качественная работа. Такая работа, которой можно было бы гордиться, после которой можно сказать: «Я сделал все что смог, 100%».

Правила соревнований

Роботу дается определенная траектория, нарисованная черной линией на белом поле. Робот «видит» линию датчиком цвета, который необходимо правильно настроить. Повороты у линии могут быть довольно крутыми, она может пересекать саму себя несколько раз. На нее выпускаются два робота команд-соперников, стартуют они с кругов - внутреннего и внешнего. Задача каждого – проехать путь за максимально короткое время. В местах пересечения линии роботу легко запутаться, к тому же – есть вероятность столкновения с противником. Чтобы этого не произошло, нужна хорошая, рабочая, программа.

По словам Влада и Димы за тренировочный день им пришлось изрядно потрудиться и перепробовать несколько разных вариантов конструкции и программы, потому что по приезду оказалось, что наш робот далеко не самый быстрый.

Пробовали даже поставить колеса большего диаметра. Казалось бы - вот оно, решение проблемы! Но не помогло - робот стал съезжать с линии сразу после старта, а за это полагается дисквалификация. Вернулись к варианту с меньшими колесами.

Чертежник

Робот с закрепленным маркером должен нарисовать заданную судьей фигуру максимально точно. Фигура показывается ребятам всего лишь за 1,5 часа до заезда.

Владеть навыками программирования нужно настолько хорошо, чтобы не вспоминать на соревнованиях алгоритмы и команды, а уверенно и быстро написать программу для любой фигуры. И если с «Шорт-треком» было все более или менее по плану, то в этой дисциплине ребят поджидало несколько трудных моментов.

Чертежника. Первая попытка

Во-первых, покрытие. Дома тренировки проходили на одном покрытии, а на соревнованиях вместо привычного, чуть шершавого полотна организаторы предложили гладкий прозрачный пластик. Естественно, сцепление с покрытием уже не то и «ускользающего» робота нужно было срочно приводить в чувство. Ребята справились.

Итоговое расположение точек было неизвестно до последнего дня. За 1,5 часа до заезда судьи показали поля и контрольную фигуру.

После шести часов отладки, мы думали, что ребята устали и роботов видеть больше не захотят. Ошиблись. В холле гостиницы, в которой остановились мы и еще несколько приезжих команд, поздно вечером развернулось настоящее тренировочное поле!

Команды из разных регионов России готовятся к выступлению в дисциплинах «Сортировщик» и «Траектория-квест»

Последние проверки перед сном

Второй день Робофест-2016. Соревнования

Наступил день соревнований. Тренировочные площадки открылись в 9:00, у ребят - полтора часа на подготовку. Кстати, роботы снова принимались только в разобранном виде, и никаких заготовленных программ на ноутбуках. Выдали задания, и участники «Чертежника» наконец увидели фигуру, которую предстояло изобразить роботу.

В 10:30 роботов нужно было сдать на «карантин». Судья осмотрел его на соответствие требованиям, специальным прозрачным кубом проверил размеры. После сдачи в карантин в робота запрещено вносить любые изменения, нельзя даже поменять батарейки.

Результаты

Скажем прямо - места далеко не призовые. И если в «Шорт-треке» - просто далеко не призовые, в «Чертежнике» - далеко-далеко не призовые. Готовиться нужно лучше минимум в два раза: роботы должны быть в два раза прочнее, быстрее и технологичнее, программы - в два раза интеллектуальнее - именно такой уровень показали команды-победители.

После первой неудачной попытки в «Чертежнике», расстроенные ребята ушли отлаживать программу. И видно было, что они представления не имеют пока, как это сделать. Через полчаса из тренировочной зоны выбегают - радостные, довольные: «Мы придумали, наконец-то мы придумали как нужно сделать!» Их решение оказалось удачным, хотя набрать достаточного количества баллов все равно не получилось, но это было уже не важно.

Ради радости вот таких самостоятельных открытий, сделанных ребятами, нам не жаль проиграть еще хоть десять соревнований подряд!

Еще нам понравилась дисциплина Autonet - соревнования мобильных робототехнических систем транспортировки и мониторинга. Миссия в этом сезоне заключается в подборе груза, доставке этого груза по случайно заданному перед матчем адресу и возврату в стартовую точку, соблюдая все правила дорожного движения.

Возраст участников - от 10 до 30 лет.

Резюме

Всем все очень понравилось: и участникам, и родителям, и тренерам. Организация фестиваля на очень высоком уровне, никаких проблем и неудобств не было, за это спасибо программе «Робототехника» и фонду «Вольное дело».

Отдельное спасибо директору 18-й школы Тамаре Андреевне Бобровой за класс, предоставленный для тренировок, а также родителям участников за оказанную помощь в поездке на фестиваль.

Сейчас впереди у новомосковских роботехников защиты дипломов, свой собственный небольшой чемпионат по конструированию и летние каникулы. Но осенью опять - подготовка к Робофесту.

Рассмотрим простейший алгоритм движения по черной линии на одном датчике цвета на EV3.

Данный алгоритм является самым медленным, но самым стабильным.

Робот будет двигаться не строго по черной линии, а по ее границе, подворачивая то влево, то вправо и постепенно перемещаясь вперед.

Алгоритм очень простой: если датчик видит черный цвет, то робот поворачивает в одну сторону, если белый - в другую.

Реализация в среде Lego Mindstorms EV3

В обоих блоках движения выбираем режим «включить». Переключатель настраиваем на датчик цвета - измерение - цвет. В нижней части не забудьте изменить «нет цвета» на белый. Также, необходимо правильно указать все порты.

Не забудьте добавить цикл, без него робот никуда не поедет.

Проверьте. Для достижения лучшего результата попробуйте изменить значения рулевого управления и мощности.

Движение с двумя датчиками:

Вы уже знаете алгоритм движения робота по черной линии с использованием одного датчика. Сегодня рассмотрим движение по линии с использованием двух датчиков цвета.
Датчики нужно установить таким образом, чтобы черная линия проходила между ними.


Алгоритм будет следующий:
Если оба датчика видят белый цвет – двигаемся вперед;
Если один из датчиков видит белый, а другой черный – поворачиваем в сторону черного;
Если оба датчика видят черный цвет – мы на перекрестке (например, остановимся).

Для реализации алгоритма нам потребуется отслеживать показания обоих датчиков, и только после этого задавать движение роботу. Для этого будем использовать переключатели, вложенные в другой переключатель. Таким образом, мы опросим сначала первый датчик, а потом, независимо от показаний первого, опросим второй датчик, после чего зададим действие.
Подключим левый датчик к порту №1, правый – к порту №4.

Программа с комментариями:

Не забывайте, что моторы запускаем в режиме «Включить», чтобы они работали столько, сколько необходимо исходя из показаний датчиков. Также, часто забывают о необходимости цикла - без него программа сразу завершится.

http://studrobots.ru/

Эта же программа для модели NXT:

Изучить программу движения. Запрограммировать робота. Переслать видео тестирования модели

По этой номинации учащимся необходимо было собрать и запрограммировать робота, который сможет выполнить проезд трассы на время, приехав к зоне старта/финиша быстрее робота - соперника.

В этом первенстве приняла участие команды нашей школы, в которые вошли учащиеся Саенко Ярослав, Фадин Дмитрий, Кисилев Николай. Ребята занимаются в кружке «Робототехника» и поэтому для них участие в соревнованиях было и интересно, и познавательно.

Все наши участники достойно справились с задачей сборки роботов. У каждой команды получилось запрограммировать робота и пройти 1 этап соревнований - квалификационные заезды, когда робот должен пройти трассу от начала и до конца за ограниченное время.

Для команды Саенко Ярослава и Фадина Димы сложным оказался 2 этап - одновременные заезды, где на перекрестке, нужно было пропустить соперника. Кисилев Коля справился и с этой задачей.

В результате - наша команда заняла 2 место. Поздравляем ребят с заслуженной победой.

Панова Г.Е.