Задачки от "Карандаша и Самоделкина"

В социальной сети в ВКонтакте, есть группа "Строим из LEGO Mindstorms и Technic". Ее ведущие - команда юных инженеров из Самары "Карандаш и Самоделкин". Некоторое время назад, они начали публиковать интересные задачки для робототехников. Задачи для любой платформы, без решения. Данные задачи могут быть интересны для домашних занятий, а также и для преподавателей ведущих кружки и элективы в учебных заведениях.

В зависимости от уровня подготовки эти задачи подразумевают разные решения. А какое решение получится у вас?

Всего на текущий момент доступно 12 задач:

Идея для занятия: шагающие роботы. Часть IV

Довольно часто бывает так, что одни учащиеся на занятии в силу своих навыков и знаний идут быстрее, чем весь остальной класс. В этом случае, для того чтобы поддерживать их мотивацию и продолжать оттачивать их мастерство по выбранной теме, преподавателю необходимо предложить им дополнительные задания.

Проработанные и продуманные заранее дополнительные задания — это эффективное средство, с помощью которого можно обеспечить усвоение материала учениками в соответствии с их способностями. Ученики, которые быстрее усваивают материал, должны работать активнее, поэтому необходимо ставить перед ними более сложные задачи. Хотя подобные задания и не являются обязательными для всех, в зависимости от плана занятий, можно ставить их и перед всем классом.

Для знакомства с сами занятием можно воспользоваться ссылками: Часть I, Часть II и Часть III

Ниже предлагается несколько заданий, которые могут добавить дополнительной мотивации к изучении механики.

Часть V. Дополнительные задания.

Идея для занятия: шагающие роботы. Часть III

В прошлых двух заметках были перечислены первые несколько частей занятия, посвященному изучению механики шагающих роботов. Данные части готовили учащихся к экспериментальной работе, которая является заключительной на данном занятии. Вместе с теоретической составляющей занятие рассчитано на 3-4 академических часа.

Предыдущие заметки могут быть найдены здесь и здесь.

Часть IV. Первый путь.

Объявите командам, что теперь перед ними стоит задание - собрать робота, который максимально быстро сможет пройти расстояние в 30 см. В ходе задания команды должны провести не меньше 3-х экспериментов, меняя физические характеристики педипуляторов, чтобы определить при каких соотношениях размеров частей педипуляторов, робот движется максимально быстро.

WRO 2014: младшая группа, "Ракета" - черновик задания на русском

Черновик правил World Robot Olympiad 2014 на английском языке уже опубликованы на форуме Российской Ассоциации Образовательной Робототехнике. Финализация правил еще в процессе - они будут обсуждаться на совещании представителей всех стран-членов WRO, которое произойдет 20-21 января в Москве.

Пока весь мир ждет финальных правил, российские команды уже могут начинать готовиться к соревнованиям. А чтобы начинать могли все, блог NiNoXT традиционно начинает выкладывать неофициальный перевод правил на русский язык.

В этой заметке, выкладывается задание для основной категории младшей группы - "Ракета".

Введение

Гагарин, Спутник, Луноход – давно устоявшиеся клише. Космос стал скучной обыденностью – на орбите постоянно находится масса людей и практически нет никаких сюрпризов. Но завоевание космического пространства, возможно, одна из самых захватывающих историй человечества. Захватывающая в том случае, если вы знаете настоящую историю, а не то, о чем принято говорить на телевидении. В 2011 "Космос" был отдан русским – именно русский язык сейчас является официальным языком в космосе, и каждый покидающий нашу планету должен его знать.

Робот для состязаний: выход из лабиринта. Часть V

Предыдущий цикл статей, в котором давались советы относительно того как выходить из лабиринта не закончился самым главным - там было объяснено правило правой руки, давался обзор тактик решения задачи для средней категории World Robot Olympiad 2011, советы по тому, какими датчиками и как пользоваться, но так и не было рассмотрено, как написать самую простую программу. Настало время наверстать этот момент.

Итак, сперва следует напомнить, какие же основные блоки определяют поведение робота в лабиринте:

1. Движение прямо с опросом датчиков, обнаруживающих проход справа, и датчиков, обнаруживающих столкновение с преградой
2. Поворот направо, в случае обнаружения прохода
3. Поворот налево, в случае обнаружения препятствия

Робот для состязаний: "Боробудур". Часть I

К текущему моменту на блоге были покрыты только два из трех состязаний основной категории, которые предлагается решить участникам World Robot Olympiad 2013. В отдельных циклах были покрыты состязания "Батик" и "Остров Комодо".

В этой же статье речь пойдет о состязании "Боробудур. Восстановление храмового комплекса".

Что это за состязание можно узнать на сайте всероссийского комитета WRO, поэтому сейчас сразу пойдет речь о том, какие могут использоваться способы для решения конкретных задач данного состязания.

Робот для состязаний: "Остров Комодо". Часть III

Так получилось, что большинство роликов из прошлой заметки, посвященной состязанию "Остров Комодо", оказались закрыты для публичного просмотра. Стоит за это попросить прощения у читателей.

В сегодняшней заметке, размышления по поводу того, как решать данную задачу продолжаются.

Во время подготовки к любому робототехническому состязанию одним из этапов является доскональное изучение размеров поля. От этого зависит то, какая тактика будет выбрана для передвижения робота, а так же размеры самого механизма и размеры/положение его манипуляторов.

Так, например, один из способов, который первый приходит на ум для решения задачи "Остров Комодо" - это заезд на остров и сбор всех шариков сначала с одной стороны, потом разворот на дальней оконечности острова и сбор шариков с другой стороны.

Кружок по робототехнике. Как готовились к зимним состязаниям

Продолжаем рассказывать о занятиях в самом обычном кружке робототехники. Как можно было увидеть в прошлой заметке, декабрь выдался довольно урожайным месяцем на робо-состязания (1, 2). Затем, долгожданные и зимние каникулы, которые "съели" аж целых 3 занятия.

Как только вышли с каникул, нужно было готовиться к состязаниям, проходившим в рамках фестиваля РОБОФЕСТ-2013. И, многие уже в курсе, выступали мы очень хорошо!

Робот для состязаний: Батик. Часть IV

В интернете появилось видео, показывающее пример прохождения всей трассы для задания "Батик" в основной категории World Robot Olympiad 2013. Видно, что в этом примере робот еще пока не пытается распознавать цвета самостоятельно. Также, при финише, робот не проезжает через барьеры.

Отдельно можно сказать о способе выкладывания кубиков в корзины. Есть сильное ощущение, что способ не очень надежный по нескольким причинам:

1. Согласно технологии изготовления полей, в младшей категории высота цветных вкладышей в зонах сортировки может достигать до 5 мм. Следовательно, при такого рода выбрасывании кубик может запнуться о выступ и не попасть в зону корзины.
2. На видео отчетливо видно, что при выбрасывании второго кубика в синюю корзину он там сталкивается с первым. Что на соревнованиях может привести к тому, что один из кубиков может вылететь из зоны сортировки.

Робот для состязаний: "Остров Комодо". Часть I

В интернете стало доступно видео, демонстрирующее один из возможных способов решения задачи в старшей возрастной группе основной категории World Robot Olympiad 2013.

В тоже самое время, преподаватель из Ростова-На-Дону Алексей Овсянников опубликовал познавательный материал о применимости цветового датчика HiTechnic для определения цвета шаров в этой же задаче.

Робот для состязаний: "Батик". Часть III

Что ж, можно считать WRO-марафон официально начавшимся - оргкомитет World Robot Olympiad выложил финальные правила на своем сайте.

Поэтому надо посмотреть, что же теперь изменилось, относительно предыдущих заметок (часть I, часть II), посвященных состязанию "Батик", публиковавшихся на блоге.

Итак, условно основные изменения можно разделить на две части: уточнение в области сортировки и изменения правила финиширования.

1. Область сортировки.
Правила теперь следует трактовать так, что судья перед стартом определяет в каком порядке робот должен выкладывать кубики в сортировочные корзины. При этом, команды сами закладывают кубики в робота - исходя из конструкции могут внутрь, а могут на поле. Порядок закладки не важен. Важно то, что оценка выполнения задания будет выполнятся по тому, в каком порядке робот в итоге выложит кубики. Если ровно в том же порядке, что и задавался судьями, то команда получает дополнительные 10 очков. Порядок корзин при этом задается тоже случайным образом.

Робот для состязаний: "Батик". Часть II

В младшей категории World Robot Olympiad 2013 помимо того, что случайным образом выкладываются кубики в стартовой области, случайным образом выкладываются корзины, в которые кубики надо выгрузить - точнее, корзины остаются на том и том же месте, но вот цвет корзины меняется от попытки к попытке.

Таким образом, робот заранее не знает, в какую по номеру корзину ему придется вести тот или иной кубик. Следовательно роботу перед тем, как переместиться к нужной корзине, чтобы выложить, например, синий кубик, надо сначала определить в какой корзине ожидаются синие кубики.

Поэтому можно сформулировать несколько подходов к выкладыванию кубиков в корзины:

Робот для состязаний: "Батик". Часть I

Несмотря на то, что финальная формулировка правил Международной Робототехнической Олимпиады (World Robot Olympiad) еще не опубликована, уже сейчас можно оценить сложность заданий в каждой возрастной группе.

В данном цикле заметорк будет сделана попытка проанализировать некоторые особенности поля в младшей возрастной группе и то, как это может повлиять на конструкцию и программу робота.

Кружок по робототехнике. Занятие седьмое

Продолжение, шестое занятие доступно по этой ссылке. Вот уже и занятие номер семь. Ребята уже многое чего знают, многое чего умеют. Надо бы закрепить материал.

Начали с того, что вернулись к тому заданию, которое только начали решать в предыдущий раз - умная парковка. Робот должен найти подходящее место для парковки среди ряда "машин". Попытались декомпозировать задачу на более простые и мелкие. Ребятам очень понравилось - первая часть занятия прошла на подъеме.

Во второй половине рассматривали простейший алгоритм выхода из лабиринта. В качестве схемы лабиринта было использовано задание для младшей возрастной категории WRO 2011. Эта схема позволяет реализовать линейный алгоритм без разветвлений.
Из подручного материала был собран сам лабиринт, затем практически каждый ученик из группы побывал в роли робота - бродил самостоятельно по секциям конструкции и попытался придумать алгоритм.


В ходе непосредственного программирования робота, задача опять же была декомпозирована на небольшие кусочки - это позволила ребятам медленно, но все-таки прийти к финальному решению - робот каждого из них в итоге вышел из лабиринта.


К концу занятия видно было, что ребята уже сильно устали, поэтому мы немножко подурачились - погоняли по классу робота, управляемого с помощью пульта дистанционного управления и нового датчика компании SmartBricks.


В Google Reader не отображается презентация, поэтому переходите к самой заметке.

NXT-G: решаем задачки. Задача #3

Подпрограмма 1

Подпрограмма 2

NXT-G: решаем задачки. Задача #2

NXT-G: решаем задачки. Задача #1.