======= Competição ======= {{:cursos:introrobotica:2011-2:angrybots_xsmall.png|}} **Prévia: 28/11/2012 - 14:50 - Laboratório **\\ **Competição: 12/12/2012 - 19:00 - Auditório ** ====== Angry Robots ====== Este documento descreve as regras da competição entre robôs móveis autônomos construídos como parte do trabalho final da disciplina Introdução à Robótica, oferecida pelo Departamento de Ciência da Computação da UFMG no segundo semestre de 2011. O objetivo da competição é proporcionar ao aluno a experiência de projetar, construir e integrar um sistema robótico complexo funcional, que deve interagir adequadamente com o mundo real (dinâmico e parcialmente estruturado). Todo o material a ser utilizado na construção dos robôs é fornecido aos alunos, com exceção da “regra dos R$ 50,00”, descrita mais adiante. As funcionalidades básicas que cada robô deverá demonstrar incluem: - Utilizar diversas capacidades sensoriais; - Controlar corretamente a velocidade, posição e orientação do robô; - Navegar em ambientes estruturados; - Identificar e coletar apenas os objetos de interesse; - Executar eficientemente a missão a partir de planos/estratégias. Ao final da competição os alunos terão aprimorado seus conhecimentos de robótica em geral e, em particular, a integração entre diversos conceitos das áreas de computação, engenharias elétrica, eletrônica, mecânica e controle, além da física. Todo o processo, desde a concepção à implementação, tem como objetivo principal contribuir para reduzir o gap entre “abstrações teóricas de modelos perfeitos”, com os quais o aluno lida mais frequentemente, e “o mundo real”, caracterizado por incertezas, ruídos, não-linearidades e tantas outras “idiossincrasias”. ===== MOTIVAÇÃO ===== A sobrevivência dos robôs está em jogo! Os exercitos estão se preparando para o confronte iminente no campo de batalha. Derrote o exercito inimigo derrubando suas torres e capturando seu rei porquinho e seus soldados. Mas para conseguir capturar o rei do exército inimigo é necessário destuir as torres inimigas e para isso cada exército construiu um robô equipado com a mais alta tecnologia bélica, catapultas! ==== A COMPETIÇÃO ==== Nesta competição as equipes irão se enfrentar e, ao final, o robô que derrotar o exercito inimigo (vide regras a seguir) receberá o título e as honrarias dignas do robô mais eficiente. === O CAMPO DE BATALHA === A imagem a seguir representa o campo da competição (campo de batalha). {{:cursos:introrobotica:2011-2:campo.png|}} * O campo de competição é de formato retangular, com as principais marcações feitas com fita adesiva preta de 5 cm de largura. * Os dois lados dos campos serão separados por uma ponte aproximadamente da largura máxima dos rodôs (30cm x 30cm). CUIDADO! Se o robô passar muito perto da beirada do campo perto da ponte ele pode cair na vala do campo de batalha e não conseguir mais voltar. * Cada lado do campo possui uma base, que é a área quadrada delimitada pela fita adesiva preta. * Cada base possui, em seu centro sob o piso do campo, um lâmpada de dará o início da partida. O robô deverá ser capaz de detectar o início da partida quando essa lâmpada for acesa (ela será apagada em seguida após um intervalo de tempo não determinístico). * Na parte de trás de cada base, localizada sobre o ressalto, há uma fonte de luz polarizada (descrita a seguir) que a identifica o lado pela orientação do filtro. * Em cada partida, o robô que não sair de sua base, será considerado perdedor (vale ser empurrado pelo outro robô). * Dois robôs (A e B) começarão em suas respectivas bases, que estão em lados opostos do campo. O lado que terá porquinhos verdes será chamado de Lado Verde e o lado que terá porquinhos azuis será chamado de lado Azul. {{:cursos:introrobotica:2011-2:campo-legenda.png|}} * Ao lado de cada base existe uma prisão, que é onde os soldados e o rei devem ser levados. Todos os porquinos presos devem ser colocados nessa área. * Não se deve levar blocos das torres para a prisão. * O rei porquinho não tem uma posição específica dentro do retângulo central. {{:cursos:introrobotica:2011-2:campo-legenda2.png|}} * Cada campo terá quatro torres compostas de um bloco de isopor de cor branca. Do lado Verde do campo, serão colocadas torres de prisma quadrado e do lado Azul serão colocadas torres cilíndricas. * Em cima de cada torre será colocado mais um bloco colorido de azul ou verde representando o porquinho soldado. * A posição dos porquinhos nas torres é fixa no princípio da competição (Atualizar com as posições das torres). {{:cursos:introrobotica:2011-2:tiro_na_torre.png|}} {{:cursos:introrobotica:2011-2:campo-legenda3.png|}} * A catapulta equipada no robô deve ser capaz de atingir as torres no outro lado do campo como na figura abaixo se o grupo decidir usar essa estratégia. * As bolinhas e os blocos serão de isopor, pintados com tinta guache. === LUZES POLARIZADAS === Duas fontes de luz com polarizações ortogonais (+45 e -45 graus em relação à vertical) são colocadas atrás de cada uma das bases. Quando o lado do campo de jogo é sorteado, os competidores devem calibrar os sensores de seus robôs apenas por meio de comandos (botões, “jog-dial” e, por exemplo, escolhidos de um menu exibido no LCD da Handy-Board). Não é permitido nenhuma alteração física dos robôs e nem mesmo o uso de um computador externo ou controle remoto. === O ROBÔ === === Estrutura === * O robô deve caber em um cubo de 30cm de lado no momento de início da partida. Entretanto, posteriormente, pode se expandir além dessas dimensões (cuidado com a ponte). * A estrutura do robô deve ser exclusivamente construída com as peças LEGO fornecidas. Borrachas e mangueiras existentes nos Kits LEGO são consideradas peças válidas, mas não podem ser utilizadas para fornecer suporte estrutural aos robôs. * Peças LEGO não podem ser coladas, amarradas, unidas com fita, umas às outras, com exceção das bases dos motores e da Handyboard. * As peças existentes nos Kits LEGO não podem ser alteradas em qualquer hipótese. * Peças extras em quantidade limitada estarão disponíveis com a finalidade de montar sensores e motores. * Peças não-LEGO não podem ser coladas a peças LEGO, mas devem ser aprovadas pelos monitores. * Fios e cabos podem ser utilizados apenas com fins elétricos e não estruturais. * Nenhum tipo de lubrificante pode ser utilizado. === Controle === * O robô deve ser autônomo. Não é permitida nenhuma comunicação - com ou sem fio -, com qualquer dispositivo externo. * O robô deve ser controlado exclusivamente pela Handy-Board. * Nenhuma peça ou substância deve ser intencionalmente depositada no campo. O robô que apresentar este comportamento, a juízo da comissão, será * desclassificado da competição. * Não é permitido que o robô tente destruir seu adversário. O robô que apresentar este comportamento, a juízo da comissão, será desclassificado da * competição. * O processo de coleta dos blocos não poderá destruí-los nem perfurá-los. Entretanto os blocos podem ser deformados por um tempo suficientemente curto durante a apreensão e o transporte, mas sem causar alteração da sua forma. === Regras para Pontuação === A competição será dividida em duas etapas. Na etapa classificatória, os robôs disputam entre si somando pontos por essas vitórias, sendo que os dois melhores irão para a grande final. Na final, vence o robô que ganhar duas de três partidas, sendo declarado a “máquina de guerra” vencedora da competição de Introdução à Robótica 2009/2. Em cada partida, os pontos obtidos por uma equipe são os seguintes: * 3 pontos: Para o robô que marcar mais pontos; * 1 ponto : para cada robô se houver empate. * 0 pontos: Para o robô perdedor. * -1 ponto: Caso o robô não saiam de sua base durante toda a partida, será automaticamente declarado perdedor. Na fase classificatória serão utilizados os seguintes critérios de desempate (necessariamente nessa ordem): - Maior número de pontos marcados no total das partidas; - Menor número de animais recuperados; - Maior número de vezes que o porquinho rei foi capturado; - Torcida mais animada LOL; - Par ou impar. === Partida === * Os pontos P obtidos em uma partida são contados ao final do jogo, e os pontos referentes à classificação são computados conforme descrito anteriormente. Algumas questões devem ser observadas: * Um prisioneiro é considerado estar dentro da prisão se ele estiver completamente contido na região delimitada pelas, e incluindo, as faixas pretas. * É permitido que um robô resgate seus soldados e rei porquinhos da prisão do seu inimigo. * A munição da catapulta será bolas de borracha de 30mm de diâmetro. * A pontuação P de cada equipe é uma soma que depende da quantidade de porquinhos capturados (no robô e na prisão) e torres derrubadas. A pontuação P por elemento é dado pela tabela abaixo (ex. para o time verde): ^ Adquirido ^ Elemento ^ Preso ao robô ^ Dentro da prisão^ | Porquinho Soldado | bloco vermelho | 1 | 2 | | Porquinho Rei | bloco azul | 8 | 10 | | Bloco da torre | bloco branco cilíndrico | -1 | -3 | ^ Realizações ^ Pontos | Torre Derrubada | 2 | | Rei no abismo | -5 | A pontuação para o time azul será idêntica, mas o Rei capturado será o bloco Amarelo, o soldado o bloco verde e a torre o bloco de torre branco quadrado. === A regra dos R$ 50,00 === * Para encorajar a criatividade dos competidores será permitido que cada equipe invista R$50,00 de seus próprios recursos financeiros na compra de componentes eletrônicos adicionais. Nenhum item individualmente poderá custar mais do que R$5,00. * As seguintes categorias de componentes são proibidas: baterias, circuitos para acionamento de motores ou para modificar os sistemas de acionamento existente, microprocessadores ou micro-controladores. * Motores extras serão permitidos até o limite adicional de 2 por equipe. * Resistores de menos de 1 watt e capacitores menores que 100uF podem ser utilizados livremente e sem contabilizar no total dos R$50,00. * Se a equipe desejar incluir algum tipo de componente diferente daquele fornecidos, esse deve ser apresentado com antecedência à comissão, quando pelo menos dois membros da equipe explicarão a função de tal componente no sistema, bem como o circuito esquemático que mostra sua utilização e a nota de compra dos componentes. A comissão se reserva o direito de não aceitar a inclusão de tal componente ou mesmo as informações fornecidas caso as julgue inadequadas para o objetivo da competição. Portanto, antes de incorporar tais componentes, verifique antes com a comissão. * Se as equipes utilizarem componentes que não foram comprados, e por isso não possuem nota de compra, o preço desses componentes será estimado pela equipe e a sua utilização durante a competição deverá ser previamente aprovada pela comissão. === Dinâmica de uma partida === A seguir temos um exemplo de uma partida: - As equipes são chamadas para competir. - O lado do campo de cada equipe é sorteado. - O cronômetro é acionado. As equipes terão 60 segundos para calibrar os robôs. A luz de partida permanece apagada durante todo esse período e a luz polarizada é mantida acesa. Os blocos e as bolinhas estarão à disposição de cada equipe para fins de calibração. - É realizado o sorteio da orientação de partida de cada robô na base. - Um integrante do grupo apenas posiciona o robô conforme a orientação sorteada, após o qual todos os integrantes devem se afastar da mesa. A partir deste momento nenhum contato físico com os robôs é permitido. - Os blocos e as bolinhas são posicionados na mesa a critério da comissão. - O cronômetro e a luz de partida são acionados concorrentemente. - Os robôs já podem dar início a execução de suas tarefas. - Após um tempo aleatório (dependendo do juiz), a luz de partida é desligada. - Exatamente 60 segundos após a luz de partida ter sido acesa, os robôs devem parar qualquer movimento. - A contagem dos pontos é realizada. - Vencedores e perdedores são anunciados; - Os robôs são retirados de campo.