Przyszła pora na drugą część relacji z Trójmiejskiego Turnieju Robotów (TTR). Dzisiaj skupię się na konkurencjach Line Follower i Sumo.

Line Follower

Celem konkurencji Line Follower jest jak najszybsze pokonanie trasy wyznaczonej przez czarną linię na białym tle. Robot najczęściej składa się z dwóch płytek PCB. Główna płytka znajduje się w tylnej części robota i zawiera procesor, sterowniki silników, układ zasilania, czy przyciski do interakcji z użytkownikiem. Z przodu znajduje się druga płytka zawierająca czujniki linii najczęściej realizowane za pomocą czujników odbiciowych ułożonych w linię prostopadłą do toru jazdy. Robot analizuje pomiary z czujników i wykrywa różne napięcie kiedy czujnik znajduje się nad białym podłożem, albo czarną linią. Robot stara się tak sterować silnikami, aby linię wykrywały środkowe czujniki. Jeżeli linia jest wykrywana przez boczne czujniki, oznacza to, że robot powinien skręcić, aby skorygować pozycję względem linii.

Algorytm sterowania robota Line Follower przypisuje poszczególnym czujnikom odbiciowym odpowiednie wagi. Jeżeli dany czujnik wykrywa linię, waga jest dodawana do aktualnego wyniku. Wynik ten jest przekazywany na regulator PID, który oblicza sterowanie na silniki.

Parę lat temu zaczęły pojawiać się Line Followery wykorzystujące napęd turbinowy. Jego zadaniem było zwiększenie przyczepności robota, a co za tym idzie uzyskiwanie większych prędkości. Aktualnie na turniejach robotów często robione są osobne kategorie dla klasycznych Line Followerów i dla “turbinowców”.

Na filmiku można zobaczyć przejazdy z rundy finałowej. Jak widać, najwięcej problemów robotom sprawiła sekwencja zakrętów z kątami prostymi. Zakręty tego typu są trudne, ponieważ wiele czujników wykrywa linię w tym samym momencie, a następnie, jeśli robot nie zdąży skręcić, żaden z czujników nie widzi linii. W takim wypadku algorytm najczęściej stara się znaleźć linię skręcając w tą stronę, gdzie widział ją po raz ostatni. Jak widać na filmiku, może to prowadzić do sytuacji, że robot zawraca. Najlepszą technikę pokonania tych zakrętów miał ostatni robot, który nie wykonywał tak gwałtownych skrętów, dzięki czemu jechał bardziej prostym torem.

Sumo

W kategorii sumo celem jest wypchnięcie przeciwnego robotu z ringu (z japońskiego dojo). W tej konkurencji algorytm sterowania ma znaczenie, ale bez dobrej mechaniki i mocnych silników nawet najlepszy algorytm nie pomoże. Tym bardziej, że roboty zwykle działają zgodnie z zasadą: obracaj się po ringu, aż znajdziesz przeciwnika, następnie pełna moc na silniki, żeby go wypchnąć. Niektórzy kombinują z taktykami mającymi na celu uniki, czy zaatakowanie przeciwnika od boku, ale jak już wspomniałem – i tak potrzebna jest brutalna siła.

Roboty najczęściej posiadają od dwóch do czterech kół i umieszczony z przodu pług służący do spychania przeciwnika. Ważne jest, aby pług jak najlepiej przylegał do podłoża. Chodzi o to, żeby kiedy dwa roboty się zderzą, nasz pług był na dole. Roboty najczęściej posiadają opony z tworzyw sztucznych zrobione pod wymiar. Mają one lepszą przyczepność niż popularne opony ze sklepów dla robotyków. Roboty sumo posiadają dwa rodzaje czujników – czujniki odległości, najczęściej na podczerwień, służące do szukania przeciwnika. A także czujniki białej linii znajdującej się na obrzeżach ringu. Te czujniki są umieszczone w podwoziu robota. Organizator zawodów zapewnia moduły startowe umożliwiające sędziemu wydanie obu robotom jednocześnie komendy startu. Po komendzie roboty czekają 5 sekund i zaczynają walkę.

Na filmiku można zobaczyć walki z trzech kategorii – microSumo (roboty o wymiarach 5x5x5 cm, maksymalna masa 100 g), miniSumo (10x10cm, 500 g) oraz Sumo (20x20cm, 3kg). Przed walką zawodnicy ustawiają roboty w swoich sektorach wyznaczonych przez krzyżyk na środku. Osoba ustawiająca robota jako druga ma przewagę, dlatego kolejność jest losowana. Jeden z robotów Sumo widoczny na filmiku na ostatnich walkach posiada odstającą część służącą do zmylenia przeciwnika. Na początku walki ta część nie może wychodzić poza obrys robota, żeby mieścił się on w kwadracie 20x20cm. Po starcie jest ona opuszczana, aby zmylić przeciwnika.

Micromouse

Niestety na konkurencję micromouse się spóźniłem i nie zobaczyłem żadnego robota w akcji. Pozostało mi jedynie sfotografowanie labiryntu:

 

 

 

 

Labirynt nie jest pełnowymiarowy, zawiera tylko 9×9 pól. Start znajduje się w prawym dolnym rogu, a meta w prawym górnym. Na trasie labiryntu jest kilka miejsc, gdzie roboty potrafiące jeździć po skosie uzyskują przewagę. Tak samo z robotami premiującymi trasy składające się z mniejszej ilości zakrętów.

Podsumowanie

W dwóch artykułach opisałem, co można było zobaczyć podczas TTR, link do poprzedniego artykułu tutaj. Podobnie wyglądają inne turnieje robotów odbywające się na wielu uczelniach w Polsce. Mam nadzieję, że informacje, które tu zawarłem pomogą osobom niewtajemniczonym lepiej zrozumieć co dzieje się podczas takich zawodów i w jaki sposób działają poszczególne roboty. W przyszłą niedzielę w Gdańsku odbywa się kolejny turniej robotów – Roboxy, na który również planuję się wybrać.