Robo-sumo: Zelenogradi loomepalees peeti lego-robotite võistlusi. Rahvusvahelised robotivõistlused - Reeglid - Vaba kategooria - Vaba kategooria
Tere Geektimes!
Sissejuhatus
Oleme juba ammu teadnud, et robotid on meie tulevik. Robootika harusid on palju. Sõjaline areng, sotsiaalne, meelelahutus ja lihtsalt töötavad robotid.Kuid seekord tahan MIREA kolledži meeskonna nimel rääkida võistluskomponendist, aga täpselt sumorobotidest.
Natuke meie meeskonnast
Oleme tegutsenud alates 2014. aastast. Enamiku võistluste Robofinist, Robofest, MIPT Spartakiad ja väiksemate turniiride võitjad ja auhinnavõitjad ning oleme ka Venemaa 2016-2017 absoluutsed meistrid minisumo nominatsioonis.Kes need sumorobotid üldse on?
Esialgu, kui sellistest võistlustest teada saime, tehti sumomaadlejaid peamiselt legost. Kuid see on üsna halb idee, sellest lähemalt hiljem.Hetkel kirjeldatakse õiget sumomaadlejat väga lihtsalt: täiesti autonoomne ratastel, ajude ja anduritega rauatükk, mis samasuguse rauatüki ringist välja lööb.
Seal on 4 tüüpi:
1. Megasumomaadleja
2. Minisumomaadleja
3. Mikrosumomaadleja
4. Nano sumomaadleja
Kõik on erinevad mitte ainult väliselt, vaid ka sisemiselt.
Mega - suurimad ja ohtlikumad robotid. Maksimaalne kaal kuni 3 kg, võimalus panna erinevaid "imejaid", mida teiste robotitega teha ei tohi.
Mini - meeldivad väikesed robotid kuni 500 grammi 10 x 10 cm. Pole raske jootma, lihtne seadistada ja kokku panna. Nad on sumos kõige populaarsem nominatsioon.
Mikro- ja nano- vähendatud minikoopiad. Mikro 5x5x5, nano 2,5x2,5x2,5. Raske jootma ja osi kokku korjata. Populaarsem kui megasumo.
Millest need tehtud on?
Tuleme tagasi Lego juurde. Tõenäoliselt on paljud teist proovinud midagi programmeeritava Lego konstruktoriga teha või vähemalt näinud, kuidas seda tehakse. Sellistele robotitele on isegi eraldi nominatsioon 15 x 15, kuid see on kohutavalt igav ja sobib ainult väga algajatele või väikestele robootikutele. Võrreldes omatehtud proovidega kaotab see kõiges, välja arvatud kokkupaneku keerukus.Esiteks on see väike kiirus. Teiseks on suurus tohutu. Kolmandaks andurite madal reageerimiskiirus. Ja ka kontroller ise jätab soovida.
Lisateavet kokkupaneku ja pakendamise kohta
Võistlevad sumomaadlejad teevad arduinol. Selle küljes kasutatakse tekstoliitplaate, jooteandureid, kontrollerit, draiverit jne. Vaenlase tuvastamiseks on ka lai valik andureid, kuid kasutada tasub infrapuna või laserit, sest sonarid on väga aeglased ja mahukad. Loomulikult on roboti liikumiseks vaja mootoreid ja rattaid. Neid võib panna piiramatul hulgal, kuid praktika näitab, et robot sõidab kõige paremini kahel taha asetatud rattal. Ja loomulikult ei saa robot elada ilma ämbri ja konksuta. Kopp on lihtsalt ümbris, ümbris ja kaitse plaadile ja elementidele. Kõige sagedamini teras või raud. Konksud on valmistatud kirjatarvete nugade teradest, kuid on juhtumeid, millel on ebastandardne lähenemine, näiteks teritatud puidust joonlaud või vatt, kuid sellest lähenemisest on vähe kasu.Kõige keerulisem (peale programmeerimise) on roboti disainimine.
Esimene aste
Seda nimetatakse kõige esimeseks etapiks - mootorite ja andurite paigutus. Siin saate jälgida ka kahte väikest andurit konksu ees, nii et need on liiniandurid.
Neid kasutatakse vahemiku valge joone tuvastamiseks, et vältida juhuslikku ringist väljakukkumist, kuid need ei ole kohustuslikud komponendid ja neid ei kasutata tegelikult väga sageli. Suured kiirused ei anna sageli aega peatuda.
Teine faas
Ja siin on kontroller, draiver, lülitid ja aku pistik juba rakendatud.
Jääb vaid jälg printida ja tekstiliitplaadile üle kanda ning seejärel rajad välja töötada.
Valmis tahvlil näeb see välja järgmine:
Valmis tahvel
Robot jooksmiseks valmis:
Nagu näete, pole siin midagi eriti keerulist. Probleemide kohta allpool.
Liigume edasi programmeerimise juurde
Lihtsaim viis on kasutada arduino või arduinoga ühilduvaid kontrollereid. Samuti aitab meid Arduino IDE. Standardskeemi järgi on robotil 5 andurit. Nii et osariigid võivad ollaVälistame olukorra, kui küljeandurid näevad vaenlast korraga (sest see ei saa juhtuda ja kui juhtub, siis on ühes anduris rike), samuti olukorra, kus külg ja kaks eesmist andurid annavad 0 (st. vt), sest ka see ei saa olla või on võimalus liiga väike.
Et see vaenlasele läheks, peame lihtsalt paigaldama tihvtid, rakendama mootoritele pinget ja lugema anduri näidud:
Roboti kood
// Andurite tihvtide seadmine int pin_left=10; int pin_center_left=11; int pin_center_right=4; int pin_center=12; int pin_right=7; // Mootorite kontaktid int pin_motor_left_forward=9; int pin_motor_left_back=6; int pin_motor_right_forward=3; int pin_motor_right_back=5; // Muutujad küsitlusandurite tulemuste salvestamiseks int cl,cc,cr,l,r; // Küsitlusandurite funktsioon void GLAZ() ( cl = digitalRead(pin_center_left); cc = digitalRead(pin_center); cr = digitalRead(pin_center_right); l = digitalRead(pin_left); r = digitalRead(pin_right); ) // Funktsioon liikumine, aktsepteerides kiirusi 0 kuni 255, et toita iga mootori tühimik MOVE(int a, int b) ( if(a<0)
{
digitalWrite(pin_motor_left_forward,LOW);
analogWrite(pin_motor_left_back,0-a);
}
else
{
analogWrite(pin_motor_left_forward,a);
digitalWrite(pin_motor_left_back,LOW);
}
if(b<0)
{
digitalWrite(pin_motor_right_forward,LOW);
analogWrite(pin_motor_right_back,0-b);
}
else
{
digitalWrite(pin_motor_right_back,LOW);
analogWrite(pin_motor_right_forward,b);
}
}
void setup()
{
pinMode (pin_center,INPUT);//центральный
pinMode (pin_right, INPUT);//правый датчик
pinMode (pin_left,INPUT);//левый датчик
pinMode (pin_center_right, INPUT);//передний правый датчик
pinMode (pin_center_left,INPUT);//передний левый датчик
pinMode (pin_line_left, INPUT);
pinMode (pin_line_right, INPUT);
pinMode (pin_start,INPUT);//старт
pinMode (13,OUTPUT);//старт
digitalWrite(13,HIGH);
pinMode (pin_motor_left_back, OUTPUT);//мотор лево назад
pinMode (pin_motor_right_forward, OUTPUT);//мотор право вперед
pinMode (pin_motor_right_back, OUTPUT);//мотор правый назад
pinMode (pin_motor_left_forward,OUTPUT);//мотор лево вперед
// ожидание сигнала к началу схватки
while(!digitalRead(pin_start))continue;
MOVE(200,200);
}
void loop()
{
GLAZ();
if(l && r)
{
if((cl + cc + cr) < 2 || !cc){
MOVE(255,255);
}
if(cc)
{
if(!cl && cr) MOVE(0-180,180);
if(cl && !cr) MOVE(180,0-180);
}
}
else if(cc + cr + cl == 3)
{
if(!l && r) MOVE(0-200,200);
if(!r && l) MOVE(200,0-200);
}
else if(cc)
{
if(!l && !cl && cr && r) MOVE(0-150,150);
if(l && cl && !cr && !r) MOVE(150,0-150);
}
if(!digitalRead(pin_start))while(1){MOVE(0,0);}
}
Peate lihtsalt koodi parandama.
Tähtis!
Andurid tagastavad 1, kui nad midagi ei näe, ja 0, kui on takistus.
Pärast koodi allalaadimist usb kaudu on robot võistlemiseks valmis.
Tasub kaaluda
Esiteks on seal elemendid. Meie kasutatavad andurid (teravad 340) on üsna haruldased või puuduvad üldse. Seega, kui võimalik, siis tuleb võtta palju korraga või leida parameetrite poolest sobiv analoog.Teiseks ei saa te vaenlase robotile kriitilist kahju tekitada ega kasutada korjamiseks näiteks magneteid. See piirab meid pisut võitlusvahendite valikul.
Samuti ärge unustage rattaid. Kurvid, õhukesed ja libisevad ei tööta, te lihtsalt ei saa manööverdada ja jõumomenti ei jätku. Testige kindlasti rehve.
Mootoritega töötades pidage meeles, et need peavad töötama maksimaalse koormuse all ja põlevad üsna sageli.
Samuti on mõttekas teha eemaldatavaid akusid, sest. Robot tühjeneb üsna kiiresti ja selle laadimine võtab kaua aega.
Vajalike ostude nimekiri:
1. Jootekolb, joodis, räbusti (valikuline)2. Tekstoliitplaadid (söövitamiseks tuleb kõik rajad sulgeda, seejärel panna see kõik mitmeks tunniks vesinikperoksiidi + sidrunhappe + soola lahusesse ja siis ära rebida näiteks paber, mille all rajad olid peidetud)
3. Sharp 340 andurid
4. Mootorid, vali maitse järgi, mida rohkem p/min, seda parem.
Tasub valida üks neist: polulu. (lisatud)
5. Akud (soovitan võtta liitiumpolümeer) + laadimisjaam
6. Võti (lüliti nupp, joodetud plaadile) ja elektrielemendid (pildil on koos jäljega)
7. Autojuht
8. Kontroller, alustuseks võid proovida Polulu A-Star 32u4 micro ja laadida sinna üles arduino alglaaduri
9. Metallplekk kerele
10. Puurige plaadile augud
11. Käivitus- ja käivitusmoodul
P.S. Kui jäi midagi kahe silma vahele - kirjuta, parandan.
Võistlus
Järgmised võistlused peetakse Peterburis, Robofinistis, nii et praegu valmistume nendeks intensiivselt ja kui on soov osa võtta, siis tuleb kõik selgelt ja kiiresti teha.Aga need võistlused pole ainsad, Venemaal on neid päris palju, kõige suuremad peetakse Moskvas. Umbes kord kuus või kahes saate kogeda õnne ja võistelda.
Sellised võistlused välismaal pole haruldased ja sinna tahame ka jõuda. Siin on ligikaudne kaart võistlustest üle maailma: Lisa sildid
Robotid kohtusid ümmarguses dohyo ringis, kus tuli autonoomselt ruumis orienteeruda ja erinevate sensoritega üksteist “tunnetada” ning seejärel nagu päris sumos vastase üle ääre ja musta joone suruda. Tõsi, erinevalt inimestest kasutasid robotid mehaanilisi ja tarkvaralisi nippe, millega noored disainerid neid varustasid. Mõnikord ei vedanud elektroonilisel maadlejal ja ta sõitis oma rattad kogemata üle ringi ääre - seda loeti lüüasaamiseks. Ja vahel haakusid robotid osadega ja hakkasid kirjeldama ringe, mis lõppesid pärast 5-sekundilist pausi viigiga. Kellelgi õnnestus aga lõpuks osa konstruktsioonist vastase küljest lahti rebida ja võitjana väljuda. Samuti esines tarkvaravigu ja tehnilisi valearvestusi, mida oli raske ette ennustada.
Võistlusel olid ranged piirangud robotite mõõtmetele (kuni 25 cm) ja kaalule (alla 1 kg). Kõigi füüsikaseaduste kohaselt on kõige edukamad kõige raskemad ja massiivsemad robotid, kuigi paljud autorid on tuginenud liikumiskiirusele või vaenlase otsingusüsteemi täiustamisele. Esikoha saavutas Dinozavri robot ja selle looja Nikita Tšupov (Konstruktiivne ühendus, 719. kooli 6. klass).
Turniiri juhtis klubi Konstruktiv juht Sergey Kositsyn. Kohtunikeks olid Zelenogradi "elektroonika" professionaalid disainikeskusest KM211 ja firmast Olimp. Eelmisel aastal olid nad juba Iluuisutamise robootikavõistluse žüriis - partnerlus osutus edukaks.
Võistlused olid lahtised, neil said osaleda kõik vanuses 7-17 eluaastat, kellel oli LEGO Mindstorm robotite disainimise ja programmeerimise kogemus – ka iseseisvalt. Lisaks robootika populariseerimisele püüdsid korraldajad ühendada lapsi ühise hobi alusel, anda neile võimalus suhelda ja üksteiselt õppida. Pealtvaatajatele oli sissepääs samuti tasuta - need olid osalejate sõbrad, vanemad ja pered.
Robo sumo on üks robootikavõistluste liike, mis on pikka aega populaarsust kogunud Euroopas, USA-s, Jaapanis, Koreas ja teistes riikides. Lisaks sumole on sellistel turniiridel robotite jaoks ka muud tüüpi "spordialad" - meeskondlik robo-jalgpall, kegelring, labürindi kiire läbimine. Oktoobris 2014 toimus Venemaal ülevenemaalise robotspartakiaadi raames kolmas riiklik robo-sumo meistrivõistlus, mis toimub Moskva pioneeripalees Vorobjovy Goris. See hõlmas robo-sumo võistlusi rahvusvahelises mini (roboti kaal kuni 500 grammi) ja mikro (kuni 100 grammi) kategoorias. Moskvas toimub ka Polütehnilise Muuseumi karikavõistluste ülevenemaaline avatud robootikaturniir, kus tegutseb robootika ja tehisintellekti labor – nendel võistlustel pole kasutatavatele tehnoloogiatele piiranguid: alates lego robotitest kuni keerukate robotseadmeteni.
21. detsembril jätkub Zelenogradi loomepalee robootika lahtiste võistluste programm 4.-10.klasside koolinoortele. Konkursi nominatsioonid - programmeeritavad ja mitteprogrammeeritavad mehhanismid ehk liikuvad Lego robotid ja staatilised uusaastateemalised Lego konstruktsioonid, mis on eelnevalt kokku pandud, näiteks: jõulupuu pöörlev poodium, automaatne kingiautomaat, kommipuistur jne. LEGO disaineritele lisatud standardskeemide kasutamine on keelatud – võidavad leidlikumad, funktsionaalsemad ja loomingulisemad ideed.
