Robotkonkurrence


Praktisk information

Tilmelding:

Tilmelding sker ved at sende en mail til kn@faaborg-gym.dk. Det koster 1000 kr. at deltage i konkurrencen.

Hvornår:

Konkurrencen foregår lørdag d. 21. april kl. 9.30-16.30 i anledning af forskningens døgn.

Hold:

De opstillede hold skal være mellem 3-10 personer. Det er selvfølgelig tilladt at tilmelde flere hold fra samme skole, gymnasium eller institution.

Point:

Hvert opstillede hold indsamler point undervejs i de forskellige discipliner. Pointene bruges både til at kåre en vinder af de enkelte discipliner, og til at kåre en samlet vinder til sidst. Der vil også blive givet point til hvert hold for ideerne og opfindsomheden bag robotten, både i forbindelse med robottens programmering og opbygning.

Banerne:

Størrelserne på banerne, som bruges til de forskellige discipliner, er forløbelige, men vil ikke afvige meget fra de endelige mål.

Regler for robotten

Det må højst koste 5000 kr. pr. tilmeldt hold at bygge deres robot. Dette loft er indført for at gøre konkurrencen lige for alle. Indgår der dele i robotten, som allerede findes på den enkelte skole, eller som er skaffet på anden vis, tæller delene med som var de købt fra ny. Har man f.eks. en gammel elmotor liggende, vil denne altså tælle med i budgettet med den pris det vil koste at købe en lignende motor i dag. Det samme gælder for gamle Lego Mindstorms-sæt, som skal medregnes ud fra hvad det vil koste at købe noget tilsvarende i dag.

Det er tilladt for holdene at bygge flere robotter, så længe det samlede budget ikke overskrider 5000 kr. Det er også tilladt at ombygge sin robot mellem de forskellige discipliner, så længe alle delene er redegjort for i robottens budget.

I alle disciplinerne skal robotten køre autonomt. Den skal altså selv navigere, køre og udføre den opgave som den er stillet overfor, uden brug af fjernstyring. Til at starte robotten er det dog tilladt at bruge en fjernbetjening eller en knap på robotten.

De forskellige discipliner

Herunder beskrives reglerne for de tre discipliner, holdene dyster i. De to første giver point til holdene, til den samlede konkurrence, hvor den tredje disciplin er en bonuskonkurrence for de hold, der vil prøve kræfter med den.

FIGUR 1 og 2

Første disciplin – Robotkapløbet

Første disciplin er et regulært kapløb, hvor robotterne kører autonomt (uden fjernstyring) om kap med andre robotter. Der vil være 4 robotter på banen af gangen og vinderen er den robot, der enten er kommet længst efter 3 minutter eller kommer først 2 gange rundt i banen.

Starten på løbet:

Det er tilladt at starte sin robot med fjernstyring eller ved et tryk på en knap, når startsignalet lyder. (OBS: Fjernstyring er dog kun tilladt til start af robotten, men ikke i resten af løbet.)

Banens størrelse:

Banen der køres om kap måler ca. 4×7 meter på ydersiden og ca. 1×4 meter på indersiden (se Figur 1). Banen er altså omkring 1,5 meter bred på langsiderne. Underlaget på banen er trægulv i en gymnastiksal.

Point og forløb:

Første disciplin starter ud med nogle indledende løb, hvor de enkelte hold møder så mange andre robotter som muligt. Derefter vil de bedste robotter gå videre til en semifinale og finale. I løbene tildeles point til hver robot alt efter hvor langt robotten når på banen. Pointene bliver tildelt, når robotten udfører følgende handlinger:

  • Robotten kommer ud fra startfeltet
  • Robotten kommer forbi første hjørne
  • Robotten kommer om på den første langside efter starten
  • Robotten kører en hel omgang
  • Robotten kører to gange rundt

Desuden gives et ekstra point til den robot, der er nået længst, når løbet er afsluttet.

For at opnå de to første point skal robotten helt fri af svinget, altså skal hele robotten om på den anden side af de stiplede linjer som ses på Figur 2.

Eksempel på point efter løb:

På figuren ses også et eksempel på et afsluttet løb. Alle robotterne er kommet godt fra start og får derfor et point for at komme over startlinjen. Desværre er robotterne B og D kørt ind i hinanden i forsøget på at komme rundt om første hjørne, og får derfor ikke flere point, da de ikke er kommet over den første stiplede linje.  Robotten C får et ekstra point for at være kommet forbi det første hjørne og har altså 2 point. Robotten A får 2 yderligere point end C. Ét for at være kommet om på langsiden og ét for at være forrest i løbet. Altså bliver stillingen: A: 4 point, C: 2 point, B: 1 point og D: 1 point.

Vinder:

Ud fra pointene vælges de bedste robotter ud som dyster i en finale. Finalen giver ikke point ud fra hvor langt robotterne kommer, men udelukkende deres placering i forhold til hinanden. Her gives følgende point:

  • Førsteplads: 3 point
  • Andenplads: 2 point
  • Tredjeplads: 1 point
  • Fjerdeplads: 0 point

Anden disciplin – Farvesortering:

Den anden disciplin går ud på at indsamle og sortere farvede legoklodser med sin robot. Holdene får tildelt hver deres farve og dyster to og to imod hinanden. På den måde vil f.eks. rød og blå arbejde sammen imod grøn og gul. Efter tre minutter afsluttes disciplinen.

Før starten placeres 8 legoklodser i hver farve i midten af banen. Der ligger altså 32 legoklodser på banen i alt. Formålet med disciplinen er, at hver robot autonomt skal ud og samle legoklodser op i den farve, som robotten er blevet tildelt. Derefter skal robotten køre tilbage til sit eget område og aflevere klodserne.

For at flere robotter kommer til at møde hinanden, bliver der lavet nye hold til hver sorteringskamp. Derfor skal det være muligt at ændre den farve robotten går efter imellem de forskellige heats af farvesorteringsdisciplinen.

Banens størrelse:

Banen måler omkring 4×4 meter, og er ligesom racerbanen omkredset af en 30 cm høj væg. På banen er et hvidt felt i midten som måler ca. 2,5×2,5 meter. Det er i dette hvide felt at de farvede klodser kommer til at ligge. Omkring dette firkantede felt er en sort stribe med en bredde på 5 cm. Udenfor den sorte stribe findes de fire farvede felter. Fra kanten af den sorte stribe til ydervæggen vil der være 75 cm. De farvede felter vil altså være L-formede, have en længde på 2 m på de lange sider og en bredde på 75 cm. En skitse af banens mål kan ses på Figur 3.

Start af disciplinen:

Robotterne placeres i hver deres hjørne ved start af disciplinen. Robotten skal være helt inde i startfeltet, og må ikke række ud i det hvide felt. Robotterne startes enten med fjernbetjening eller ved et tryk på robotten. Herefter skal robotterne autonomt køre rundt på banen.

FIGUR 3

Pitstop:

Når en robot er i eget felt, er det tilladt at løfte robotten op og fjerne de klodser, der er på robotten. Robotten skal herefter placeres i hjørnet af eget felt igen. Det er også tilladt at omprogrammere robotten i dette tilfælde. Hvis robotten løftes op skal alle indsamlede klodser fjernes fra robotten.

Klodsernes størrelse:

Klodserne er 2×2 duploklodser i de normale farver, rød, blå, gul og grøn. Deres mål er ca. 3 cm gange 3 cm gange 2,5 cm (længde,bredde,højde).

Pointsystem

Der holdes øje med robotterne og tildeles point undervejs, alt efter hvilke klodser der anbringes i hvilke felter (med vilje eller ved uheld).

Hvis rød og blå eksempelvis arbejder sammen, gives der 3 point for hver korrekt anbragt rød og blå klods (med korrekt anbragt menes røde klodser i det røde felt og blå klodser i det blå felt). Hvis et af de to hold undervejs kommer til at anbringe klodser af forkerte farver i egne felter tildeles der et minuspoint for hver forkert klods. Kommer et af de to hold til at anbringe klodser i de andre felter (gul og grøn) tildeles der ligeledes et minuspoint for hver klods uanset hvilken farve klodserne har.

Når de 3 minutter er gået, lægges pointene sammen til en samlet score på hvert hold. Hvis Blå og Rød arbejder sammen, vil de altså få lagt deres point sammen til sidst for at kåre en vinder.

Eksempel:

Fire robotter konkurrerer imod hinanden. De får hver deres farve. Rød og blå arbejder sammen mod grøn og gul. Blå robot samler en række klodser ind. Undervejs bliver nogle andre klodser ved et uheld skubbet ind i de andre felter; en blå og en gul havner i det gule felt og en grøn havner i det røde felt.

Når den ’blå’ robot undervejs kommer helt ind i det blå felt, løftes den op og alle klodserne fjernes. Robotten placeres derefter i hjørnet og kører en tur mere.

Efter de 3 minutter er gået ser pointene for blåt hold således ud:

En blå og en gul klods i det gule felt = minus 2

En grøn klods i det røde felt = minus 1

En rød klods i det røde felt = plus 3

Tre blå klodser i det blå felt = plus 9

En rød og en gul klods i det blå felt = minus 2

Det vil sige i alt 7-pluspoint. På tilsvarende måde har holdkammeraten rød fået +3 point. På det andet hold har grøn fået +6 point og gul har fået -2 point. Alt i alt har hold blå+rød altså +10 point, mens hold grøn+gul har +4 point. Altså vinder hold blå+rød.

De point, hvert hold-par får, noteres og bruges til at kåre en endelig vinder til sidst.

Ekstra disciplin:

Den sidste disciplin består af en forhindringsbane. Forhindringsbanen er frit tilgængelig under hele dagens forløb, og hvert hold har fri mulighed for at prøve kræfter med den, når den er ledig. Robotten skal kunne komme igennem forhindringsbanen autonomt. Der vil blive lavet en rangliste over de bedste præstationer, hvor der både måles på, hvor langt robotterne når, og hvor hurtigt de er kommet igennem banen.

Banens størrelse og forhindringer:

Banen er 1,5 meter bred og inddelt i tre zoner, der hver stiller robotten over for forskellige udfordringer. I første zone vil der ligge 3-6 mursten placeret tilfældigt som robotten skal navigere udenom. I anden zone skal robotten igennem et S-sving. I den sidste zone skal robotten være i stand til at komme over en lille bunke perlesten, der strækker sig fra den ene væg til den anden. En foreløbig skitse af forhindringsbanen kan ses på Figur 4.

Figur 4

Point og vinder:

Der gives ikke point for forhindringsbanen, men den bliver bedømt ud fra hvor langt robotten, når og derefter hvor hurtigt den er nået dertil, og der vil til slut blive kåret en vinder.

Kontakt

Knud Nielsen (fysik): KN@faaborg-gym.dk

Pia Halkjær Gommesen (pædagogisk faglig koordinator): PG@faaborg-gym.dk