Competição - Robôs Investidores

Cartaz

• Grupo2 - Automatos
• Grupo3 - G3
• Grupo4 - Eu não tive LEGO na infância
• Grupo5 - Quarteto Fantástico
• Grupo6 - Thundercats
• Grupo7 - K12W7
• Grupo8 - Robocop
• Grupo9 - Optimus Prime
• Grupo10 - The Beagle Boys

Este documento descreve as regras de uma 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 2008. 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:

1. Explorar diversas capacidades sensoriais
2. Controlar corretamente sua velocidade, posição e orientação
3. Navegar em ambientes estruturados
4. Coletar objetos de interesse
5. Executar eficientemente planos/estratégias

Ao final da competição os alunos terão aprimorado seus conhecimentos de robótica em geral, e em particular eletricidade, eletrônica, mecânica, controle e computação e ainda serão capazes de ter uma noção correta da distância entre “abstrações teóricas” e “idiossincrasias do mundo real”.

A crise financeira atual que vem arrasando o capital mundial, atingiu também o mundo dos robôs. Os robôs após anos trabalhando e investindo no mercado, estão prestes a perderem tudo. Para que os robôs salvem suas divisas, foram destinadas 10 equipes robóticas para administrar os investimentos e recuperar o dinheiro perdido, o New Deal.

Com os robôs construídos, eles terão a missão de preservar os bons papéis, além de adquirir novos investimentos lucrativos. Cada robô possui sua corretora que pode ajudar na administração dos investimentos.

Os robôs serão divididos em 2 grupos de 5 robôs, nesses grupos todos robôs irão enfrentar todos os outros robôs, e ao final o melhor robô de cada grupo irá disputar qual o melhor investidor robótico.

O objetivo de cada robô é conseguir adquirir o maior número possível de investimentos lucrativos. Porém, ele deve tomar cuidado para manter seus bons investimentos, que nesse momento de instabilidade, são o dólar e o ouro. Tais papéis ficam guardados na corretora, porém podem ser adquiridos por outro robô investidor, caso não tome cuidado.

• Os robôs começarão em suas respectivas bases, que estão em lados opostos do campo. Ao lado de cada base existe um cofre para guardar os investimentos. Todos investimentos adquiridos podem ser guardados no cofre.
• A posição dos investimentos podres, no caso as ações, é aleatória no início de cada partida.
• No fundo de cada campo, sobre a plataforma (ressalto da mesa) estão localizados os investimentos confiáveis (dólar ou ouro) de cada robô, guardados nas corretoras.
• O campo de competição é de formato retangular, com as principais marcações feitas com faixa preta de 5 cm de largura.

• Cada lado do campo possui uma base, que é a área quadrada delimitada pela fita preta.
• Cada base possui, em seu centro, um lâmpada de início, localizada no nível do piso do campo. O robô deverá ser capaz de detectar o início da partida quando essa lâmpada é acesa.
• Na parte de trás de cada base, localizada sobre o ressalto, há uma fonte de luz polarizada (descrita a seguir) que a identifica pela orientação do filtro.
• Em ambos os lados da base - direito e esquerdo -, estão os cofres onde os investimentos podem ser colocados.

• Fontes de luz polarizada em uma dentre duas possíveis orientações (+45 e -45 graus em relação à vertical) são colocadas atrás de cada uma das bases.
• Quando o campo de jogo é sorteado, os competidores devem ser capazes de configurar 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.

• O robô deverá trazer marcada claramente onde se localiza a sua parte frontal (frente do robô).
• Os robôs devem caber em um cubo de 30cm de lado no momento de início da partida. Entretanto, posteriormente, podem se expandir além dessas dimensões.
• A estrutura do robô deve ser exclusivamente construída com as peças LEGO fornecidas. Neste caso, borrachas e mangueiras existentes nos Kits LEGO são também válidas, entretanto estas não podem ser utilizadas para fornecer suporte estrutural aos robôs.
• Peças LEGO não podem ser coladas, amarradas, unidas com fita, umas às outras.
• As peças existentes nos Kits LEGO não podem ser alteradas de maneira nenhuma. 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.
• Fios e cabos podem ser utilizados apenas com fins elétricos e não estruturais.
• Nenhum tipo de lubrificante pode ser utilizado.

• Todos os robôs devem ser autônomos. Não é permitida nenhuma comunicação - com ou sem fio -, com qualquer dispositivo externo.
• Os robôs devem ser controlados exclusivamente pela Handy-Board.
• Nenhuma peça ou substância deve ser intencionalmente depositada no campo de jogo. O robô que apresentar este comportamento, conforme interpretado pela comissão, será desclassificado da competição.
• Não é permitido aos robôs tentar destruir seus adversários. O robô que apresentar este comportamento, conforme entendimento 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 transporte, mas sem causar alteração da sua forma.

Ao final de todas as partidas, será declarado o “investidor” vencedor da competição de Introdução à Robótica 2008/2 aquele que obtiver a maior lucro na etapa eliminatória e vencer a partida final. Em cada partida, os pontos obtidos por uma equipe são os seguintes:

• 2: Para a equipe vencedora por pontuação de jogo, mais um bônus de 2 pontos caso os bons investimentos do outro robô tenham sido adquiridos e levados para o cofre (próximo a base), ou um bônus de 4 pontos caso eles tenham sido adquiridos e colocados na corretora (plataforma).
• 1: Se houver empate.
• 0: Para a equipe perdedora.
• -2: Para a equipe cujo robô não sair da base.
• Caso um robô consiga adquirir e levar os investimentos confiáveis (ouro ou dólar) do outro robô para sua corretora, a partida é prontamente encerrada e os pontos são contabilizados.

• Os pontos em uma partida são contados ao final do jogo, conforme especificado a seguir.
• Um investimento é dito dentro do cofre se ele estiver completamente contido na região delimitada pelas faixas pretas.
• Um investimento está sob controle se ao erguermos o robô, o mesmo continua fixo a ele.
• A pontuação P de cada equipe é uma soma que depende da quantidade de investimentos obtidos que estão no robô, na base e sobre a plataforma, o número de pontuação por bloco é dado pela tabela abaixo:

• 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 existentes,Microprocessadores ou micro-controladores.
• Motores serão permitidos até o limite adicional de 2 por equipe.
• Resistores de menos de 1 watt e capacitores menores que 100F podem ser utilizados livremente e sem contabilizar no total dos R$50,00.
• Se a equipe desejar incluir algum tipo de componente diferente daqueles fornecidos, este 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 destes componentes deve ser estimado pela equipe e a sua utilização durante a competição deve ser previamente aprovada pela comissão.

A seguir temos um exemplo de uma partida:

1. As equipes são chamadas para competir.
2. O lado de cada equipe é sorteado.
3. O cronômetro é acionado. As equipes têm 60 segundos para calibrar os robôs. A luz de partida permanece apagada durante todo esse período e a luz polarizada acesa. Os blocos estarão à disposição de cada equipe.
4. É realizado o sorteio da orientação de cada robô.
5. Um integrante do grupo 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.
6. Os blocos são posicionados na mesa
7. O cronômetro é acionado e a luz de partida é acesa.
8. Os robôs começam a executar suas tarefas.
9. Após um tempo arbitrário (dependendo do juiz) a luz de partida é desligada.
10. Após 60 segundos os robôs devem parar qualquer movimento.
11. É realizada a contagem dos pontos.
12. Os robôs são retirados de campo.