Navrhnúť a zostrojiť mikropočítačom riadeného autonómneho mobilného robota, ktorý dokáže prejsť zadaným bludiskom do cieľa v čo najkratšom čase.
Bludisko pozostáva zo siete (max. 16 × 16) základných štvorcov s rozmermi 18 × 18 cm. Steny bludiska sú 5 cm vysoké a 1,2 cm hrubé (±5%). Chodbičky sú teda široké 16,8 cm. Vonkajšia stena uzatvára celé bludisko (viď. príklady).
Steny bludiska sú z boku biele, horná strana steny je červená. Podlaha bludiska bude z dreva, alebo podobného materiálu, natrená čiernou matnou farbou. Povrch hornej a bočných stien bludiska by mal odrážať infračervené svetlo a povrch podlahy by ho mal pohlcovať.
Štart bludiska bude v jednom zo štyroch rohov. V strede bludiska je otvorená časť, tvorená 4 jednotkovými čtvorčekmi. Tento centrálny štvorec je cieľom. Vchod do tohoto štvorca je len jeden. Je možné, že do cieľa povedie viac ako jedna cesta a treba s tým počítať.
Rohy jednotkového štvorčeka tvoria tzv. mriežkové body. Bludisko bude vytvorené tak, že s výnimkou cieľa bude z každého mriežkového bodu vychádzať aspoň jedna stena.
V bludisku nebudú izolované ostrovy, takže sa dá použiť pravidlo pravej (alebo ľavej) ruky. Oba smery budú rovnocenné. Cieľom tohoto zjednodušenia je umožniť súťažiacim sústrediť pozornosť viac na konštrukciu robota ako na algoritmus. V ďalšom ročníku tieto zjednodušenia vynecháme.
Celkové rozmery bludiska budú dodržané s presnosťou 5% alebo 2cm (menšia z oboch hodnôt). Spoje na podlahe by nemali vytvárať schodíky vyššie než 1 mm. Zmeny sklonu by nemali byť väčšie ako 4 stupne. Medzery medzi súvisiacimi stenami by nemali byť väčšie ako 2 mm.
Myš musí byť autonómna. Nesmie používať zdroj energie využívajúci spaľovací proces.
Dĺžka a šírka myši nesmie prekročiť 25 cm. Ak myš mení počas činnosti svoje rozmery, v žiadnom okamihu nesmie prekročiť 25×25 cm. Výška nie je obmedzená. Uvedomte si aj rozmery bludiska a miesto potrebné na otáčanie.
Myš nesmie počas cesty bludiskom nikde nič odložiť ani stratiť.
Myš nesmie skákať, loziť po stenách, ryť alebo kresliť, poškodiť alebo zničiť bludisko (no bulldozers, please!).
Základnou úlohou je prejsť zo štartovacieho štvorčeka do cieľového. Takúto cestu nazveme 'pokus' a čas ktorý zaberie nazveme 'čas pokusu'. Cesta späť z cieľového štvorca do štartovacieho sa nepovažuje za pokus. Meria sa aj celkový čas od aktivovania myši strávený v bludisku. Tento čas je pre každého súťažiaceho obmedzený na 15 minút.
Súťažiaci nesmie mať pri aktivácii myši možnosť voliť ani ovplyvniť stratégiu.
Po odkrytí bludiska už súťažiaci nesmie vložiť myši žiadnu informáciu o ňom.
Keď myš dosiahne stred bludiska (cieľ), môže ju súťažiaci zdvihnúť a reštartovať, alebo sa môže samostatne vrátiť na štart. Zdvihnutie je samozrejme považované za dotyk a súťažiaci dostane trojsekundovú pokutu (platnú aj pre všetky ďalšie pokusy). Po dosiahnutí cieľa môže myš samostatne pokračovať v skúmaní bludiska so zámerom nájdenia optimálnej trasy.
Nie je dovolené pri reštarte vložiť myši žiadnu informáciu.
Ak bude myš počas jazdy bludiskom vyžadovať zásah súťažiaceho, bude považovaná za 'dotknutú'. Hodnotenie súťaže pomocou týchto troch parametrov zohľadňuje rýchlosť, efektívnosť algoritmu pre bludisko a samostatnosť myši.
Súťažný čas každej myši sa vypočíta sa ako súčet doby pokusu, 1/30 doby strávenej v bludisku a trojsekundovej pokuty za akýkoľvek dotyk myši súťažiacim pred týmto pokusom. Napríklad myš strávi v bludisku 4 minúty a po ručnom reštarte súťažiacim začne pokus, ktorý trvá 20 sekúnd. Takto dosiahne čas pokusu
|
Čas pokusu bude meraný od okamihu, keď myš opustí štartovací štvorček, po okamih, keď vojde do cieľového štvorca. Celkový čas bludiska bude meraný od okamihu aktivovania myši. Myš sa nemusí začať hneď po aktivácii pohybovať, ale musí byť položená do štarovacieho štvorca pripravená na pokus. Ak sa myš vráti na štart bez dosiahnutia cieľa, tento pokus sa zastaví a po opätovnom štarte začne meranie ďalšieho pokusu.
Čas potrebný na prieskum bludiska bude meraný buď ručne organizátorom, alebo infračervenými senzormi na štarte a v cieli. Infračervený lúč bude vodorovne, na hranici medzi prvým a druhým štvorčekom a pri vchode do cieľového štvorca cca 10 mm nad podlahou.
Ak myš prestane správne fungovať, môže súťažiaci požiadať porotu o možnosť zrušiť pokus a reštarovať myš (nie však v prípade, že spravila iba nesprávny obrat, alebo sa vydala nesprávnou cestou).
Ak súťažiaci počas súťaže vymení ľubovoľnú časť myši (batéria, EPROM, ...) alebo ak urobí inú podstatnú úpravu, musí vymazať všetky informácie o bludisku, ktoré dovtedy myš nazbierala. Malé úpravy (nastavenie citlivosti snímačov) sú povolené pod dohľadom poroty. Úpravy rýchlosti alebo stratégie sú bez vymazania informácie o bludisku zakázané.
Žiadna časť myši (okrem batérií) nesmie byť prenesená na inú myš. Napríklad ak použijete jedno šasi a dva rôzne riadiace obvody, potom sa považujú oba za jednu myš a nesmú prekročiť 15 minútový čas bludiska. Pred výmenou riadiacej jednotky samozrejme treba vymazať pamäť. Myš nemôže byť počas súťaže odľahčovaná, napr. odstránením nepotrebných senzorov po preskúmaní bludiska.
Porota má právo zastaviť pokus, alebo diskvalifikovať myš ak sa domnieva, že jej ďalšou činnosťou sa poškodí bludisko.
Medzi dokončeným pokusom a štartom ďalšieho pokusu musí myš ostať aspoň 1 skeundu na štartovacom poli. Počas tejto sekundy nesmie zakrývať infrasenzor.
Na konštrukciu sa nekladú žiadne obmedzenia. Jedinou požiadavkou je to, aby robot bol výrobkom súťažiaceho (súťažiacich). To nevylučuje komerčné stavebnice (LEGO, Fischertechnik), iba hotové výrobky.
Nie sú kladené žiadne obmedzenia na typ, počet a rozmery použitých snímačov, ak neporušujú iné pravidlá.
Súťažiaci nesmú použiť žiadne vonkajšie pomôcky na zlepšenie navigácie (nálepky, značky, zrkadielka,...)
Žiadna časť robota nesmie pracovať s väčším napätím ako je 24V. Celková spotreba by nemala byť viac ako 20A. Výnimky z tohto pravidla schvaľuje porota. Všetky riadiace obvody musia byť súčasťou robota, nie je možné riadiť jeho pohyb napríklad z externého PC pripojeného či už káblom, alebo bezdrôtovo.
Na použité elektronické súčiastky nie je žiadne obmedzenie.
Zdroje energie sú problém súťažiacich.
Súťaž bude prebiehať v bežných klimatických podmienkach (T = 270 - 310 K, p = 90 - 120 kPa, 0 - 90% RH).
Skutočnú úroveň osvetlenia scény nie je možné vopred určiť. Pred súťažou bude vyhradený čas, ktorý môžu súťažiaci využiť na optimálne nastavenie citlivosti snímačov. Organizátor nemôže zaručiť, že diváci nebudú vrhať na dráhu tiene. Žiadosť súťažiaceho na úpravu intenzity osvetlenia môže porota po úvahe akceptovať.
Upozornenie: Konštruktéri si musia uvedomiť, že moderné filmové a fotografické prístroje používajú zábleskové zariadenia a infračervené vysielače na zaostrovanie. Pretože priebeh súťaže bude zaznamenávaný, robot nesmie zareagovať na takéto poruchové signály.
Poradie bude vylosované tesne pred súťažou. Účastníci musia absolvovať predpísanú dráhu vo vylosovanom poradí. Ak sa súťažiaci nedostaví do 1 minúty po výzve na štart, stráca právo absolvovať súťaž. V prípade, že sa prihlási veľa súťažiacich, porota môže vyhlásiť kvalifikačný turnaj.
Pretože súťaž nemôže trvať celý deň, je stanovený časový limit 15 minút na pohzb myši v bludisku. Počas tohoto času môže myš absolvovať najviac 10 pokusov.
Každý prihlásený robot, ktorý prejde bludiskom a nájde stredový štvorček dostane diplom. Víťazom sa stane robot s najnižším dosiahnutým časom pokusu. Ak počas súťaže nedosiahne stred bludiska žiadna myš, porota určí víťaza na základe celkovej úspešnosti - napr. ako blízko k cieľu sa podarilo dostať, či bol pohyb po bludisku koordinovaný, alebo len náhodný, a pod.
Okrem toho môže porota udeliť ďalšie ceny podľa vlastého uváženia - napr. za najobjavnejšiu konštrukciu, najelegantnejšiu konštrukciu (kapotáž) a pod.
Vo všeobecnosti platí, že pri každom porušení pravidiel je robot zo súťaže vylúčený. To platí najmä pri týchto situáciach:
Tri zákony robotiky:
V prípade, že zariadenie nebude spĺňať základné bezpečnostné predpisy, porota ho nesmie pripustiť k súťaži a nesmie dovoliť jeho prevádzkovanie.
Každý robot, ktorý by mohol ohroziť účastníkov, divákov, alebo zariadenie, bude vypnutý.
Každý tím musí pred súťažou odovzdať aj dokumetáciu popisujúcu elektroniku, koštrukciu a riadiaci algoritmus. Najlepšia forma je html, organizátor poskytne priestor na uverejnenie na svojom serveri.
Nad priebehom súťaže a dodržiavaním pravidiel bdie porota.
Porota je najmenej trojčlenná, skladá sa zo zástupcov fakulty, študentov a sponzorov.
Výroky poroty sú záväzné vo všetkých sporných bodoch i v otázkach výkladu pravidiel.
Súťaž bude prebiehať v priestoroch Fakulty elektrotechniky a informatiky na Ilkovičovej 3 v Bratislave dňa 9. mája 2001. Účastníci budú mať možnosť otestovať dráhu (pravdaže nie jej súťažný tvar) raz do týždna od januára 2001 a deň pred súťažou.
Organizátor (KAR) umožní prihláseným účastníkom pracovať na zariadeniach KAR a podľa možnosti ich bude pri konštrukcii podporovať. Pracovníci katedry prispejú odbornými radami, oddelenie AP poskytne vývojové prostriedky pre procesory radu 8051.
Súťaž môže byť doplnená ukážkami profesionálnych robotov, prípadne demonštráciami sponzorujúcich firiem.
Súťaže sa môžu zúčastniť jednotlivci a tímy (max. 5 členné) bez ohľadu na vek či zamestnanie.
Predbežnú prihlášku treba poslať najneskôr do 1. februára 2001 na adresu Ing. Richard BALOGH, (e-mail: balogh@elf.stuba.sk), Katedra automatizácie a regulácie, FEI STU, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava, tel. (07) 6029 1411. Prihlásiť sa je možné aj pomocou formulára na www stránke
Tam nájdete aj pravidlá, konštrukčné návody, rady, inšpiračné obrázky a odkazy na podobné súťaže vo svete.
Akákoľvek pripomienka a podpora je vítaná.
Tieto propozície sú vypracované na základe pravidiel súťaží
IEE Micromouse Contest", ktoré prebiehajú po celom svete.