Робот для состязаний: куда ставить-то?

Замечено, что существуют отличия в правилах, на текущий момент сформулированных для Международной робототехнической олимпиады и для ее всероссийского этапа. Например:

Регламент Международной олимпиады описывает подготовку к состязанию "Сортировщик" следующим образом (перевод с сайта robosport.ru):
Команды должны заявить, по каким признакам их робот будет рассортировывать предметы, и в какие из "Сортировочных корзин" поместит их.

В тоже самое время, текущие правила всероссийского этапа олимпиады говорят, что командам заранее не известно в какие карзины нужно будет разместить отсортированные кубики:
"1.2. В день соревнований, до времени сборки (тренировки), будет объявлено, какие кубики и в какие сортировочные области необходимо переместить. Это будет сделано размещением специальных сортировочных карточек в случайно выбранные сортировочные области."

"Наши" правила делают вызов программистам роботов: если в первом случае, команды сами могли заранее запрограммировать робота, куда отвозить все большие зеленые кубики, то на всероссийском этапе это невозможно - в день соревнований "зеленая" корзина может оказаться совсем не там, куда будет нести кубики ваш робот.

Итак, представим себе, что робот нашел кубик на "свалке" и распознал его цвет и размер. Что дальше? Очевидно, что везти его в нужную корзину. А какая "нужная"? Дело в том, что хотя размер кубика и его цвет для человека бы однозначно ассоциировался с нужной корзиной, то робота нужно научить делать такую ассоциацию.

На самом деле этот вопрос можно разбить на два связанных между собой:

1. Какая корзина нужна для текущего кубика?
2. Где находится такая карзина?

На поле всего расположено 8 корзин, для простоты их все можно пронумеровать цифрами от 1 до 8.


Когда перед состязанием карточки будут разложены, то может оказаться, что:

• Корзина 1 - для маленьких зеленых кубиков
• Корзина 2 - для больших красных кубиков
• Корзина 3 - не используется
• Корзина 4 - для больших синих кубиков
• Корзина 5 - не используется
• Корзина 6 - для маленьких синих кубиков
• Корзина 7 - для больших зеленых кубиков
• Корзина 8 - для маленьких красных кубиков

Самый простой способ поставить соответствие соорудить ветвистое дерево из условий. И если на текстовых языках программирования оно еще будет смотреться более-менее компактно (хотя и там размашисто). То на графических языках NXT-G и Robolab - эта конструкция может занимать не один экран (особенно, вдобавок к самой программе распознования цвета и размера).
Например, так

или так (прчием это только один блок - аналогичные нужны для синего и зеленого цветов)

Недостаток такого решения - каждый раз, когда положение корзин на поле будет меняться, вам будет необходимо лазить по всем веткам условий и изменять числа в соответствующих блоках инициализации переменных. Это занимает какое-то время, которого у вас не так много, после того как на соревновании объявлено время на сборку робота.

На самом деле есть возможность обойтись и без лазаний по множественным условиям. Для этого можно ввести двойное кодирование корзин.
Первый код будет отвечать на вопрос "Какая корзина нужна для текущего кубика":

Кубик	Код 1
Большой красный	0
Маленький красный	1
Большой зеленый	2
Маленький зеленый	3
Большой синий	4
Маленький синий	5

Второй код будет обозначать "Где находится такая корзина":

Код 1	Место для корзины
0	2
1	8
2	4
3	6
4	7
5	1

Если внимательно присмотреться к первому коду, то можно заметить, что

1. Большие кубики имеют четный код, маленькие нечетный
2. Кубики сгруппированы по парам: красные начинаются с 0, зеленые с 2, синие с 4

Это позволяет код вычислять арифметической операцией: "номер цвета" * 2 + "код размера".

Важно понять, что этот первый код не поменяется, даже если корзины поменяются местами.

Поэтому теперь в программе вместо кодирования номера корзины будем применять "первый код":

или


Декодирование получившегося значения в нужный номер корзины, делается очень элегантно. Значение из переменной, используется как индекс в блоке Разветвления (Switch). А внутри каждой секии этого блока уже выставляет номер реальной корзины.

Его даже вынести в отдельную процедуру (My Block). И теперь, когда корзины на поле меняют свое расположение, вам нужно будет просто подправить этот простенький фрагмент программы, так чтобы секции блока Switch отображали нужные номера корзин.

На самом деле декодирование можно производить и с помощью массивов. Где, "первый" код будет индексом нужного элемента массива, а значение этого элемента - номер искомой ячейки на поле. Как можно использовать массивы в NXT-G было написано в предыдущей заметке.