Získali jsme skvělé umístění v Robosoutěži

Robosoutěž, pořádaná Fakultou elektrotechnickou ČVUT v Praze, si za uplynulé roky vydobyla postavení takřka nejprestižnější soutěže mladých robotiků v České republice. V letošním ročníku se kategorie určené pro základní školy účastnily hned dva týmy z DDM Praha 6 a oba si v ostré konkurenci vedly výborně.

Úkolem letošního ročníku bylo sestavit robota, který dokáže projet „bludištěm“, které se ovšem neskládá jen ze zdí v rovině, jak je to u podobných úloh běžné. Toto bludiště nemělo příliš zdí, ale naopak obsahovalo i ze stran neohraničené nájezdy na výše položené, opět neohraničené plošiny a hlavně propadliště, které byly největším strašákem. Dráha, kterou měl robot projet, a která byla pro každé kolo přestavena, tvořila vlastně jakýsi „horský hřbet“, který bylo potřeba překonat z údolí do údolí. Proto se letošní ročník nazýval „mountain climber“ (horolezec).

V běžném bludišti se zdmi a umístěném na rovině, stačí robotovi kontrolovat okolí jen v jedné rovině - zdí. Nemůže nikam spadnout a tak lze průjezdnost či neprůjezdnost cesty před sebou kontrolovat i prostým naražením (například koncovým spínačem - tlačítkem, které se při nárazu do zdi zmáčkne a tím robot získá informaci, že před ním není průjezdná cesta, ale zeď a že na to má nějak zareagovat, například se otočit). V úkolu letošní robosoutěže však byla v tomto uspořádání jen úvodní a koncová část - „údolí“. V tomto údolí musel robot najít průjezd ve zdi, který po rampě vedl na horský hřbet. Jakmile se mu to povedlo, přestal mít kolem sebe zdi a naopak kolem cesty byly díry, do kterých mohl spadnout. Musel proto umět kontrolovat okraje cesty právě na přítomnost návazné cesty nebo naopak propadliště, což je zcela jiná úloha.

Soutěžící smějí používat pouze díly a čidla (senzory) ze základní sady stavebnice Lego Mindstorms EV3, která obsahuje dva pohonné motory s převodovkou, jeden přídavný slabší motor, tlačítko (koncový spínač), čidlo na barvu (používané například v úlohách, kdy robot sleduje čáru namalovanou na zemi), ultrazvukový dálkoměr a gyroskop. Čidel pro sledování okolí tedy není vůbec nazbyt a soutěžní týmy jsou tak postaveny před problém, jak tuto úlohu vyřešit s velmi omezenými zdroji. Zpravidla tak jeden senzor používají pro sledování zdí v údolí a druhý pro sledování propadlišť, koncové tlačítko pak například pro detekci zdi ve směru pohybu robota.


Konstrukčně pak úkol vyžadoval i schopnost robota vyjet po nakloněné rovině, musel mít tedy i dobré adhezní vlastnosti (rozložení hmoty vůči kolům).

Naše dva týmy - Rytíř Borovička 1 a Rytíř Borovička 2 (jména odkazují k maskotovi DDM Praha 6) zvolily každý trochu jiný přístup ke konstrukci. „Jednička“ použila robustní konstrukci s napevno umístěnými čidly - z boku nad kolem ultrazvukový dálkoměr, který byl použit k detekci stěn v údolí, vpředu pak napevno přidělané čidlo na barvu, které sloučilo k rozpoznání děr. Aby robot zmapoval terén kolem sebe, musel se otáčet. Naproti tomu „dvojka“ použila pro uchycení „barvočidla“ otočné tykadlo s třetím, přídavným motorkem stavebnice, ultrazvukový dálkoměr měly oba týmy uchycen podobně. Ukázalo se také, že v prostředí Zengerovy posluchárny v budově FEL ČVUT na Karlově náměstí není v silách většiny týmů nekalibrovat gyroskop do použitelného stavu. Gyroskop buď poskytoval zcela nesmyslná data, nebo příliš citlivě reagoval na otřesy v posluchárně - protože se jedná vlastně o dřevěnou konstrukci vestavěnou do velké místnosti - stačilo tedy, aby někdo zadupal po schodech mezi lavicemi a signál byl tímto zarušen. Roboti tak neměli zpětnou vazbu například při otáčení a musely se spolehnout na to, že se motory budou otáčet přesně podle programu, což se později ukázalo jako zásadní problém.

Do finálového klání se kvalifikovalo 30 týmů ze základních škol a víceletých gymnázií z celé ČR. Všechny týmy měly absolvovat 3 jízdy, ze kterých se získávaly body za délku ujeté dráhy (a složitost daného úseku). Následně bylo stanoveno celkové pořadí a prvních 16 týmů pak postoupilo do vyřazovacích jízd, které probíhaly systémem „pavouk“ - vždy dva týmy proti sobě v každé jízdě soutěžily, jeden postoupil dále a utkal se s vítězem jiné dvojice týmů. Týmy poražené v první úrovni vyřazovacích jízd měly možnost soutěžit podobným způsobem ještě ve druhé skupině poražených.


V první jízdě získal tým Rytíř Borovička 1 úžasných 37 bodů a stal se tak nejúspěšnějším týmem ze všech zúčastněných s průběžným prvním místem. Na zisk bodového maxima (40 bodů) chybělo skutečně málo a na vině bylo zachycení robota o spáru mezi kostkami zdi. To robota vychýlilo z přímého směru a nezastavil proto přímo v cílovém poli ale až kousek za ním.

Záznam této jízdy si můžete přehrát na oficiálním video-streamu Robosoutěže od času 36:30:



V dalších kolech už nám ale bohužel štěstí tolik nepřálo. Ve druhé jízdě získal tým pouze 3 body, robot se zasekl o spáru mezi kostkami hned na po odstartování.

 

Ve třetí jízdě potrápila robota 1. týmu chyba v motorech - různá rychlost otáčení kol pak vedla k pádu robota ze hřebene soutěžní dráhy a jeho otočení "na záda", takže již neměl šanci pokračovat dál. I tak se ale dostal daleko a získal 24 bodů, což v součtu znamenalo celkové sedmé místo a postup do vyřazovacích jízd.


Tým Rytíř Borovička 2. nasbíral za všechny tři jízdy celkem 11 bodů, což stačilo na celkové 24 místo a do vyřazovacích jízd tak nepostoupil.



Po půlhodinové přestávce určené k ladění programu před vyřazovacími jízdami potrápila „tým jedna“ technika jiným způsobem - zamrzlo programovací prostředí na notebooku a trvalo téměř deset minut, než se podařilo ho znovu nastartovat - nebylo tak možné upravovat program a zkoušet jeho různé verze.



V první vyřazovací jízdě vyrazil Rytíř Borovička 1 proti týmu z desátého místa s názvem Majonéza na eskalátoru. Úvodní vyjetí na hřeben proběhlo ukázkově. I na vrcholu robot počínal dobře při vyhledání dalšího směru, při otáčení (potřebnému k „ohmatání“ okrajů hory kvůli napevno přichycenému barvočidlu) se ale otočná kulička nahrazující druhou nápravu robota dostala až za okraj plošiny. Robot sice nespadl, ale toto „zachycení“ ho vychýlilo z přímého směru. Z důvodu absence zpětné vazby z gyroskopu (popsané výše) robot neměl informaci o tom, že nejede rovně a tak na třetí dlaždici hřebene vyjel levým kolem za okraj (barvočidlo dokázalo kvůli pevnému uchycení reagovat pouze na okraj hory před robotem, nikoli z boku robota) a spadl do propasti. Za tuto jízdu získal 19 bodů, konkurenční tým ovšem o jeden jediný bod víc - 20, což vedlo k sestupu Rytíře Borovičky do skupiny poražených.

https://youtu.be/GE3QR6-cn7E



Ve druhé vyřazovací jízdě se opakoval scénář z předchozí jízdy. Tým se rozhodl startovat z taktických důvodů přímo proti rampě na hřeben, čímž se ale ochudil o bodový zisk z trasy údolím. Ukázalo se, že otáčení na hřebeni je systematický problém, i při této jízdě se kulička dostala až za okraj plošiny a robot opět nevyrazil po hřebeni v přímém směru. I v tomto případě nedojel až na konec hřebene, ale spadl přes levé kolo do strže. Neuvěřitelné se pak zdá být to, že i v tomto případě získali protihráči o jediný bod více a pro Rytíře Borovičku 1 tak byla tato jízda jízdou poslední.



Celkově tak tým Rytíř Borovička 1 skončil na děleném 13. místě a tým Rytíř Borovička 2 na 24. místě z 30 týmů z celé České republiky, které se kvalifikovaly do prezenčního finále. Oba týmy načerpaly cenné skutečnosti a tak jim nezbývá než popřát, aby v příštím ročníku obstáli ještě lépe!


Tomáš Košťál

04.05.2022

Další články:

Aktuality
Pozvánky
Tipy
Návody
Rozhovory

Technika
Estetika
Přírodověda

O nás Stránky DDMP6
Kontakty

Vyhledávání :

Populární: