Методика судейства в Свободной категории

Методика судейства
в Свободной категории
Требования к команде
Младшая
Средняя
Старшая
(≤ 12 лет)
(13-15 лет)
(16-19 лет)
Лабиринт: туда
и обратно
Манипуляторы
Траектория:
карта
2 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Требования к роботу
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Материалы и оборудование: любое безопасное
Программное обеспечение: любое
Количество используемых контроллеров, моторов и датчиков: не ограничено.
Модули беспроводной связи (IR, Bluetooth, WiFi, GSM и т.п.) должны быть
выключены или устройство должно быть в авиарежиме.
Размер перед попыткой: максимум 250 х 250 х 250 мм.
Размер во время попытки: не ограничены.
В конструкции робота запрещены элементы, аналогичные реквизиту
состязания
Робот содержит только одну загруженную программу на контроллере
Использование носителей для хранения программ на роботе разрешено.
Носители должны быть вставлены в робота до периода карантина и должны
оставаться в роботе в течение всего раунда.
3 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Схема отбора
Категория
Состязания
Тип зачета
Зачетные этапы
Критерии
ранжирования
(в порядке
приоритетности)
Квота
следующего тура
Квалификационный тур
Лабиринт:
туда и обратно
Манипуляторы
Траектория: карта
Одиночный
(результат попытки зависит от команды)
•1ый раунд Квалификационного тура
•2ой раунд Квалификационного тура
•3ий раунд Квалификационного тура
1. Количество баллов Лучшей попытки 1;
2. Количество баллов Лучшей попытки 2;
3. Количество баллов Лучшей попытки 3;
4. Время выполнения Лучшей попытки 1;
5. Время выполнения Лучшей попытки 2;
6. Время выполнения Лучшей попытки 3.
TOP-8 команд*
TOP-8 команд*
TOP-8 команд*
Финальный тур
Лабиринт:
туда и обратно
Манипуляторы
Траектория: карта
Одиночный
(результат попытки зависит от команды)
•1ый раунд Финального тура
•2ой раунд Финального тура
1.
2.
3.
4.
Количество баллов Лучшей попытки 1;
Время выполнения Лучшей попытки 1;
Количество баллов Лучшей попытки 2;
Время выполнения Лучшей попытки 2.
1ая позиция рейтинга
* окончательная квота Финального тура будет объявлена организаторами по завершении регистрации
«Лучшие попытки» – это попытки, ранжированные сначала по баллам, затем по времени
4 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Схема проведения состязания, квалификационный тур
Лабиринт:
туда и обратно
Этап
Период карантина
1 раунд
Период отладки (45 мин.)
Период карантина
2 раунд
Период отладки (30 мин.)
Период карантина
3 раунд
5 | university.innopolis.ru
Траектория: карта
Дополнительное задание. Объявить:
Объявление
окончательных условий
Период отладки (150 мин.)
Манипуляторы
-
Образец постройки
Расположение секций и банок,
секции сбора
Обеспечить подготовку команд к раунду и соответствие роботов требованиям состязания.
Проверка роботов на соответствие требованиям. Объявление окончательных условий:
•Расположение стенок
•Расположение кубиков в зоне
•Расположение секции старта,
складов
направление старта
Максимальное время попытки: 2 минуты
Обеспечить подготовку команд к раунду и соответствие роботов требованиям состязания.
Проверка роботов на соответствие требованиям
•Расположение стенок
•Расположение кубиков в зоне
•Расположение секции старта,
складов
направление старта
Максимальное время попытки: 2 минуты
Обеспечить подготовку команд к раунду и соответствие роботов требованиям состязания.
Проверка роботов на соответствие требованиям. Объявление окончательных условий:
•Расположение стенок
•Расположение кубиков в зоне
•Расположение секции старта,
складов
направление старта
Максимальное время попытки: 2 минуты
robolymp.ru
Схема проведения состязания, финальный тур
Лабиринт:
туда и обратно
Этап
Период карантина
1 раунд
Период отладки (15 мин.)
Период карантина
2 раунд
6 | university.innopolis.ru
Траектория: карта
Дополнительное задание. Объявить:
Объявление
окончательных условий
Период отладки (30 мин.)
Манипуляторы
-
Образец постройки
Расположение секций, банок,
секции сбора
Обеспечить подготовку команд к раунду и соответствие роботов требованиям состязания.
Проверка роботов на соответствие требованиям. Объявление окончательных условий:
•Расположение стенок
•Расположение кубиков в зоне
•Расположение секции старта,
складов
направление старта
Максимальное время попытки: 2 минуты
Обеспечить подготовку команд к раунду и соответствие роботов требованиям состязания.
Проверка роботов на соответствие требованиям. Объявление окончательных условий:
•Расположение стенок
•Расположение кубиков в зоне
•Расположение секции старта,
складов
направление старта
Максимальное время попытки: 2 минуты
robolymp.ru
Состязание
«Лабиринт: туда и обратно»
Описание задания
В этом состязании участникам необходимо подготовить автономного мобильного
робота, способного наиболее быстро добраться из одного конца лабиринта в
другой, составленному из типовых элементов, и вернуться обратно.
8 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Образовательная ценность
• Автоматическое управление – регуляторы для точного перемещения ячейкам
лабиринта, конечный автомат для отслеживания перемещения на пути до
контрольной путевой точки и для навигации на обратном пути в точку старта.
• Кинематика - перемещение прямо и выполнение поворотов для используемой
колесной базы
• Одометрия – определение пройденного пути
• Восприятие – работа с датчиками (датчики освещенности, датчики-дальномеры,
датчики касания) для распознавания элементов лабиринта, гироскоп/компас и
энкодеры для одометрии, в перспективе использование лидаров.
• Локализация – происходит посредством изучения лабиринта. Повороты в тупики
являются промежуточными ключевыми точками. С использованием одометрии
строится «карта» пути перемещения.
• Планирование и навигация – планирование маршрута происходит посредством
«сглаживания» исследованного лабиринта. Робот использует построенный
маршрут для перемещения (навигации) обратно в точку старта.
9 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
х24
Поле состязания
Конечная
секция
Секция со стенкой
х8
Начальная
секция
Секция без стенки
10 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Объявление расположения стенок лабиринта
• Проводится жеребьевкой перед
каждым раундом жеребьевкой:
1. В непрозрачный мешок
предварительно помещаются
несколько карточек с вариантом
расположения стенок лабиринта
2. Из мешка достается одна карточка
• Объявленное расположение
используется для всех команд в
течение одного раунда.
• Длина кратчайшего пути
определяется конфигурацией
лабиринта, объявленной для
первого раунда и остается
неизменной в течение одного тура
состязания.
11 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Объявление расположения стенок лабиринта
Требования к лабиринту
• Глубина тупиков составляет не менее
1 секции.
R1
• Соотношение количества тупиков по
левую и правую стороны
кратчайшего пути одинаковое.
• Суммарная длина тупиков по левую и
правую стороны кратчайшего пути
одинаковая.
L2
L3
L2
L3
L3
L3
L1
R2
R2
R4
R4
R4
R4
Секции кратчайшего пути
• Тупики не содержат ветвлений.
• В качестве Начальной и Конечной
секции могут быть выбраны любые
две секции поля.
L
Секции тупиков по левую сторону
R
Секции тупиков по правую сторону
Кол-во L (4) = Кол-во R (4)
Длина L (6) = Длина R (6)
12 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Требования к размещению робота на старте
Участник размещает робота в Начальной секции так, чтобы все касающиеся
поля части робота находились полностью внутри этой секции.
13 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Завершение попытки
Благоприятный
случай
• Задание полностью
выполнено:
• Робот побывал в
Конечной секции
• Все части робота,
касающиеся поля,
полностью оказались в
зоне «Базовый лагерь»
Неблагоприятные
случаи
• Участник сказал "СТОП"
при обращении судьи;
• Истекло максимальное
время для попытки (2
мин.);
• Робот полностью
покинул поле;
• Робот предпринял
попытку преодолеть
стенку лабиринта сверху;
14 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Нарушения
• Участник команды
коснулся поля, реквизита
состязания или робота.
Последствие:
аннулирование
результата
• Воздействие на робота.
Последствие:
дисквалификация
Оценка попытки команды
Путь ТУДА:
•
Если робот ПОЛНОСТЬЮ побывал
в секции, находящейся на
кратчайшем пути, то он
заработает 1 балл (вне
зависимости от того, на какой
секции робот завершил попытку).
•
Робот побывал в секции
ПОЛНОСТЬЮ, если все его части,
соприкасающиеся с поверхностью
поля, одновременно касаются
поверхности секции.
•
Максимальный балл в два раза
больше N – количества секций,
находящихся на кратчайшем пути.
•
Если робот не достиг Конечной
секции (красная клетка), то очки в
попытке даются за количество
полностью пройденных секций на
кратчайшем пути в направлении
Конечной секции (красная клетка).
15 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Оценка попытки команды
Путь Обратно:
• Если робот полностью
побывал в Конечной секции
(красная клетка), то к
заработанным очкам за
пройденные секции до
Конечной секции
прибавляется количество
полностью пройденных
секций, принадлежащих
кратчайшему пути, и
вычитается количество
полностью пройденных
секций, НЕ принадлежащих
кратчайшему пути, при
движении в направлении
Начальной секции (зеленая
клетка).
16 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Блок вопросов
Мы готовы ответить на Ваши вопросы!
Состязание
«Манипуляторы»
Описание задания
В этом состязании участникам необходимо собрать автономного немобильного
робота с манипулятором, который должен собрать из кубиков постройку по образцу.
19 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Образовательная ценность
• Кинематика – перемещение манипулятора по координатам (обратная
кинематическая задача)
• Восприятие – определение цвета кубика, яруса кубика
• Навигация – перемещение между координатами, планирование и оптимизация
маршрута
20 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Поле и реквизит состязания
Реквизит состязания
х2
Поле состязания
Белый кубик
х2
Синий кубик
х2
Красный кубик
21 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Дополнительные требования к роботу
• Запрещено использовать готовые модели манипуляторов (фабричной сборки и
т.п.).
Если судья посчитает, что команда использует готовую конструкцию робота для
участия в состязании, то он может провести в любой момент процедуру опроса
участников, в ходе которого участники должны продемонстрировать знание
этапов его создания, иначе команда может быть дисквалифицирована.
• Робот должен иметь немобильную основу, которая имеет фиксированное
положение в зоне «Базовый лагерь». Это значит, что как минимум одна точка
конструкции робота не должна двигаться относительно зоны «Базовый лагерь».
• Робот должен обладать манипулятором, который может перемещать объекты в
пространстве.
• Конструкция робота должна быть целостной, т.е. суметь пройти тест на
целостность.
Тест на целостность проводится судьей путем переворачивания конструкции
робота. Если никакая часть конструкции робота не открепилась полностью во
время теста, то данный робот прошел тест на целостность.
22 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Определение образца постройки
Проводится в форме жеребьевки перед
состязанием:
1. В непрозрачный мешок
предварительно помещаются
несколько карточек с вариантом
образца постройки
2. Из мешка достается одна карточка
23 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Определение расположения цветных кубиков в зонах
«Склад»
Проводится в форме жеребьевки перед
каждым раундом:
1. Положить в непрозрачный мешок 2
белых, 2 синих, 2 красных и 2 черных
кубиков.
2. Выкладывать по одному кубику в Зоне
складов, начиная с 1 яруса и склада
№1, т.е. по часовой стрелке, затем 2
ярус и т.д.
3. Если был вытащен черный кубик, то он
откладывается в сторону, а данный
склад остается пустым.
4. Если склад нижнего яруса пуст, то
данный кубик «спускается вниз».
24 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
5
1
4
3
2
Требования к размещению робота на старте
• Никакая часть робота не должна
выходить за пределы пространства
Базового лагеря.
• При необходимости судья может
провести тест на целостность. Тест на
целостность проводится судьей
путем переворачивания конструкции
робота. Если никакая часть
конструкции робота не открепилась
полностью во время теста, то
данный робот прошел тест на
целостность
25 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Завершение попытки
Благоприятный
случай
• Задание полностью
выполнено:
• В зоне «Готовая
конструкция»
воспроизведена
конструкция согласно
образцу
• Конструкция статична
• Кубики касаются только
поверхности поля или
других кубиков
26 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Неблагоприятные
случаи
• Участник сказал "СТОП"
при обращении судьи;
• Истекло максимальное
время для попытки (2
мин.);
• Робот полностью покинул
зону «Базовый лагерь»;
Нарушения
• Участник команды
коснулся поля, реквизита
состязания или робота.
Последствие:
аннулирование результата
• Воздействие на робота.
Последствие:
дисквалификация
Оценка попытки команды
• За цветной кубик на 1
ярусе начисляются
баллы, если он
ПОЛНОСТЬЮ находится
в зоне «Ячейка».
27 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
ПОЛНОСТЬЮ
НЕ ПОЛНОСТЬЮ
Оценка попытки команды
• За цветной кубик на 2
или 3 ярусе начисляются
баллы, только если они
касаются верхней грани
кубика 1 яруса, который
ПОЛНОСТЬЮ находится
в зоне «Ячейка».
28 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
БАЛЛЫ
НАЧИСЛЯЮТСЯ
БАЛЛЫ НЕ
НАЧИСЛЯЮТСЯ
• Баллы за каждый цветной
кубик вычисляются по
следующей формуле:
Я × ПЦ
• ПЦ – правильная позиция/цвет
кубика (0 – неверно,
1 балл – только положение,
2 балла – положение и цвет);
• Я – ярус, на котором находится
кубик.
• Ярус кубика определяется по
количеству кубиков в стопке,
на которой данный кубик
лежит.
29 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Позиция:
3 ярус,
1 ячейка
Позиция:
3 ярус,
2 ячейка
Позиция:
3 ярус,
3 ячейка
Позиция:
3 ярус,
4 ячейка
Позиция:
2 ярус,
1 ячейка
Позиция:
2 ярус,
2 ячейка
Позиция:
2 ярус,
3 ячейка
Позиция:
2 ярус,
4 ячейка
Позиция:
1 ярус,
1 ячейка
Позиция:
1 ярус,
2 ячейка
Позиция:
1 ярус,
3 ячейка
Позиция:
1 ярус,
4 ячейка
ЯЧЕЙКИ
ЯРУСЫ
Оценка попытки команды
Оценка попытки команды – ПРИМЕР
Образец постройки
30 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Как выполнил робот
Позиция
Позиция
ЦВЕТ
ЦВЕТ
Позиция
Позиция
ЦВЕТ
ЦВЕТ
Позиция
Позиция
ЦВЕТ
ЦВЕТ
Оценка попытки команды
• Если ни один цветной кубик не
касается полностью поля за
пределами зоны «Склад» или
«Ячейка», то начисляется
дополнительно 1 балл.
• При условии: по остальным
критериям начислено
положительное количество
баллов.
НЕ В ЗОНЕ
31 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
В ЗОНЕ
Таблица начисления баллов
№
Критерий
1. Размещение кубиков на 1 ярусе
• Кубик полностью касается зоны «Ячейка» согласно образцу
• Цвет НЕ соответствует указанному в образце
• Кубик полностью касается зоны «Ячейка» согласно образцу
• Цвет соответствует указанному в образце
2. Размещение кубиков на 2 ярусе
• Кубик касается верхней грани кубика, который полностью касается зоны «Ячейка», согласно образцу
• Цвет НЕ соответствует указанному в образце
• Кубик касается верхней грани кубика, который полностью касается зоны «Ячейка», согласно образцу
• Цвет соответствует указанному в образце
3. Размещение кубиков на 3 ярусе
• Кубик касается верхней грани стопки из двух кубиков, которая полностью касается зоны «Ячейка»,
согласно образцу
• Цвет НЕ соответствует указанному в образце
• Кубик касается верхней грани стопки из двух кубиков, которая полностью касается зоны «Ячейка»,
согласно образцу
• Цвет соответствует указанному в образце
4. Порядок на стройплощадке
• Ни один цветной кубик не касается полностью поля за пределами зоны «Склад» или «Ячейка»
При условии: по остальным критериям начислено положительное количество баллов.
ИТОГО:
32 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Количество баллов
Каждый Максимум
2 × K1 баллов
1
1 × K1
2
2 × K1
4 × K2 баллов
2
2 × K2
4
4 × K2
6 × K3 баллов
3
3 × K3
6
6 × K3
1 балл
–
1
2 × K1 + 4 × K2 +
6 × K3 + 1 баллов
Блок вопросов
Мы готовы ответить на Ваши вопросы!
Описание задания
В этом состязании участникам необходимо подготовить автономного мобильного
робота, который должен перенести три банки в указанное место сбора, стартуя с
заранее неизвестной точки поля и перемещаясь только по черной линии.
34 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Образовательная ценность
• Автоматическое управление – регуляторы для движения по линии, конечный
автомат для составления карты перемещения.
• Кинематика – прямая кинематическая задача для одометрии, обратная
кинематическая задача для управления манипулятором и для выполнения
поворотов.
• Восприятие – работа с датчиками освещенности датчик-дальномер - для
обнаружения препятствий, в перспективе использование компьютерного зрения.
• Локализация – выполняется определение местоположения робота на траектории,
для этого используются перекрестки, примыкания и повороты.
• Планирование и навигация – после определения своего местоположения робот
выполняет в автоматическом режиме планирование перемещения от текущей
точки до цилиндров и от точки сбора цилиндров к точке старта. Маршруты от
цилиндров до точки сбора задаются вручную во время отладки.
35 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Реквизит состязания
Поле и реквизит состязания
Поле состязания
36 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Секция
«Прямая»
Секция
«Крутой поворот»
Секция
«Ответвление»
Секция
«Гладкий поворот»
Секция
«Перекресток»
Банка
Дополнительные требования к роботу
• На роботе должна быть единственная пометка в виде однонаправленной
стрелки.
• Пометка служит указателем для ориентирования робота в заданном
направлении перед стартом.
• Пометка может быть сделана из любого материала.
• Пометка может быть расположена на любом видном месте.
37 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Определение расположения секций, банок и секции сбора
• Проводится перед состязанием в
форме жеребьевки:
1. В непрозрачный мешок
предварительно помещаются
несколько карточек с вариантом
расположения всех секций и секции
сбора.
2
1
5
4
5
3
1
3
4
6
2. Из мешка достается одна карточка
3. На каждой карточке пронумерованы
6 возможных расположений банок и
секции сбора
4. С помощью игрального кубика
определяется номер расположения
каждой из трех банок и секции сбора
• Данные условия действуют в
течение одного тура состязания.
38 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
2
6
Определение расположения секции старта и направления старта
• Проводится перед каждым
раундом в форме жеребьевки:
1. С помощью игрального кубика
определяется номер
расположения секции старта
2. С помощью игрального кубика
определяется направление
старта
• Данные условия действуют для
всех команд в течение одного
раунда.
• Для старта робота выбирается
одно из четырех направлений,
параллельных сторонам секций.
2
5
1
4
3
Направления старта
Север (1)
Запад (2)
Восток (4)
Юг (3)
39 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
6
Требования к старту
• Перед началом попытки
участник размещает
выключенного робота в
секции, объявленной для
старта.
• Участник ориентирует робота
в направлении, объявленном
для старта так, чтобы
направление стрелки на
роботе совпадало с
направлением, объявленном
для старта.
• Робот должен касаться только
поверхности секции,
объявленной для старта.
40 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Пример:
Секция старта: №3
Направление старта: Юг (3)
Завершение попытки
Благоприятный
случай
• Задание полностью
выполнено:
• все три банки полностью
касаются секции сбора в
вертикальном положении
• робот касается в секции
старта
Неблагоприятные
случаи
• Участник сказал "СТОП"
при обращении судьи*;
• Истекло максимальное
время для попытки (2
мин.);
• Робот сошел с черной
линии.
Нарушения
• Участник команды
коснулся поля, реквизита
состязания или робота.
Последствие:
аннулирование результата
• Воздействие на робота.
Последствие:
дисквалификация
*Если робот остается в неподвижном состоянии в течение 10 секунд, то судья
обращается к участнику с вопросом о желании завершить попытку. Если участник
говорит «СТОП», то судья завершает попытку, иначе попытка продолжается.
41 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
Оценка попытки команды
№
Критерий
Количество баллов
Каждый Максимум
1. Местонахождение банки
75 баллов
- не касается никакой секции
0
0
- касается секции-склада полностью
0
0
- касается любой другой секции и при этом не касается секции-склада или секции
сбора полностью
10
30
- касается секции сбора полностью
25
75
2. Положение банки в секции сбора
(при условии, что банка касается секции сбора полностью)
15 баллов
- не вертикально
0
0
- вертикально
5
15
3. Финиш в секции старта
робот касается секции старт на момент завершения попытки
10 баллов
ИТОГО:
42 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
100 баллов
не касается
никакой секции
Оценка попытки команды
не вертикально
6
7
4
вертикально
5
8
1
2
1
3
3
касается
секции не
полностью
43 | university.innopolis.ru
robolymp.ru
касается 2
секции
полностью
Блок вопросов
Мы готовы ответить на Ваши вопросы!
Спасибо за внимание!