21-22 сентября в Минске прошел национальный отбор на международную олимпиаду роботов, которая будет проходить в Вене. Участниками будут более 50 стран.
Тема этого года — “Умные города”.
Национальный отбор делится на разные категории:
- Творческая (необходимо было сделать роботов по заданной тематике)
- Основная (необходимо было на заданной ранее карте переместить объекты по определенным правилам)
Творческая категория делилась на младшую и старшую.
В младшей категории дети должны были сделать беспилотный школьный автобус с использованием наборов LEGO
Education WeDo 1.0 / 2.0 и придумать, как он может быть оснащен изнутри. Продемонстрировать автоматическую парковку и экстренную остановку транспорта, например, если на дорогу внезапно выбежал человек. Все команды справились с заданиями, реализации автобусов и их внутреннее оснащение тоже было очень разнообразным, кто-то представляет внутри его как мини-дом, с библиотекой, тренажерным залом и кухней, кто-то как большой обучающий класс с 3D галлографией внутри. Автобусы сами ездили и останавливались на условных остановках, забирая детей в школу.
В старшей категории уже были задачи посложнее. Нужно было выбрать одну из тем и решить проблему.
- Умное управление (Основой более интеллектуального и футуристического города является система современных государственных процессов, которые поддерживаются современными технологиями. Умное управление – это использование технологий для облегчения и поддержки лучшего планирования и принятия решений. Речь идет о большей эффективности, лидерстве сообщества, мобильной работе и постоянном совершенствовании посредством инноваций. Он включает электронное правительство, программу повышения эффективности и мобильную работу.)
- Умное рабочее место (Будущие рабочие места, такие как фабрики, офисы и магазины, скорее всего, будут сильно отличаться от сегодняшних. Компьютеры и роботы уже берут на себя множество повторяющихся задач, которые выполнялись людьми в течение длительного времени. Будущее современного рабочего места связано с поиском новых путей совместной работы, общения и саморегуляции в 21 веке. Умное рабочее место — это стандарты, цифровые услуги и меры поощрения, которые помогают и поддерживают инновационные и новые интересные идеи для рабочего места.)
- Умное образование (Образование также быстро меняется. Некоторые вещи, которым дети должны научиться, чтобы успешно участвовать в жизни современного общества, сильно отличаются от вещей прошлого. Но способ, которым мы учимся, и инструменты, которые мы используем для обучения, также меняются. Необходимы идеи, которые расширяют возможности обучающихся и вовлекают их в образование и жизнь общества. Умное образование — это создание оптимальной образовательной среды в школах, университетах и других образовательных центрах.)
Было всего 5 команд, у всех решения были очень интересные.
Скорая помощь
Дети сделали большую машину скорой помощи с датчиками, которые определяют препятствия и машина может поворачивать, в зависимости от обстановки. Например препятствие слева и спереди, то машина повернет направо, если препятствие справа и спереди, то машина едет налево, если впереди тупик, то автомобиль едет задним ходом. Также есть вспомогательный кран, который поможет погрузить пострадавшего в машину, подняв пациента на носилки и затем носилки с помощью лебедки заезжают в машину. Пока автомобиль едет в больницу, врач оказывает помощь и обследует пациента.
Умный шкаф
Многоуровневый шкаф, который работает по принципу шеринга одежды, если вы шли на важную встречу и каким-то образом испортили одежду, то вы можете подойти к этому шкафу, положить одежду в стирку и взять новую. Внутри шкафа расположены вентиляторы, которые сушат одежду и заряжаются от солнечных батарей.
Измерение остроты зрения
Команда разработала измеритель остроты зрения по таблице Головина. Они пропорционально рассчитали размер символов в реальной жизни (7 см символы и 5 метров до пациента) для демонстрационного робота, у которого расстояние до пациента 50 см.
На месте пациента стоит перегородка для закрытия глаза. Экран показывает случайный символ их 4х возможных самого большого размера, человек дает ответ на пульте, что он видит, затем размер становится меньше и меньше, пока человек не нажмет, что не видит либо покажется самый маленький (их всего 10). Затем проверятся второй глаз и в конце на экране появляется результат остроты зрения (у меня показало 100%, это правильное измерение!).
Умная школа
В умной школе были продемонстрированы столовая с роботом, который разводит приготовленную пищу по определенным местам, где сидят дети. Дети могут заказывать пищу через мобильное приложение и тогда школа будет знать, что готовить и сколько, и , так как у каждого ребенка свое место, робот знает, что и куда расставлять. Также была продемонстрирован класс для урока астрономии, на потолке были нарисованы созвездия и механическая солнечная система в виде крутящейся земли, луны, которая крутится вокруг земли и солнца, вокруг которого крутится земля и луна. Также ребята реализовали лифт, для детей с ограниченными способностями.
Умная корзинка
Умная корзинка следует за покупателем, на данный момент оно реализовано с использованием шарика-датчика, за которым она следует, но в последующем она может двигаться через приложение в телефоне по блютуз. При поднесении товара к датчику, он считывает стоимость товара и добавляет в итоговый чек, если товар не понравился или сумма превысила нужную, можно отменить покупку. Тем самым тележка сама ездит за вами и вы всегда знаете актуальную сумму покупок. После того, как все продукты набраны, покупку можно оплатить банковской картой, после успешной оплаты на экране выводится «спасибо за покупку».
Места в этой категории распределились следующим образом:
- 1 место — Измерение остроты зрения
- 2 место — Скорая помощь
- 3 место — Умная корзинка
Я был судьей в творческой. С главным судьей, Павлюченко Максимом, мы вручали награды.
Были еще отдельные соревнования в основной категории.
Она также делилась на младшую, среднюю и старшую.
По результату каждого итогового захода (всего 3) подсчитывались баллы (насколько точно в зоне стоят пассажиры, на границе или в зоне, стоит или лежит пассажир, двинуты ли стены).
Командам давалось несколько попыток каждый час, на то, чтоб прогнать своего робота и понять, выполняет он все правильно или нет. Если нет, команда уходила дорабатывать алгоритм.
В младшей категории задача была разработать робота, который сможет действовать как настоящее автономное, беспилотное такси, которое доставит пассажиров из начальной позиции в место назначения. Дополнительным заданием было переместить зарядный блок в зону зарядной станции.
Соревновательный полигон выглядит вот так:
Фигурки на поле отличались как по цвету (красные, зеленые, синие и желтые, белые), так и по размеру (Взрослый и ребенок).
Случайным выбором где будут стоять белые фигурки (вместо соответствующих по цвету стартовых зон), также кто из 2х (Взрослый или ребенок) будет стоять в зоне. Тем самым предсказать заранее, где какой будет стоять пассажир невозможно. Больше информации тут.
В средней категории задача была разработать робота, который сможет заменить старые лампочки на интеллектуальные светильники. Робот заберет новые интеллектуальные источники света из хранилища и доставит их в разные комнаты (красные, синие, желтые и зеленые зоны) в здании. Кроме того, робот найдет старые лампочки и доставит их в зону отходов. Таким образом, робот сможет модернизировать систему освещения в здании и помочь в экономии энергии.
Соревновательный полигон выглядит вот так:
Лампочки случайным образом размещаются на поле (зеленая или желтая могут быть одной на поле, противоположный цвет будет 2), в красно-синих зонах могут быть либо синяя либо красная, что решается жеребьевкой. Больше информации тут.
В старшей категории была задача создать робота, который модернизирует сеть в городе, устанавливая новые беспроводные узловые устройства и оптическую сеть между ними.
Соревновательный полигон выглядит вот так:
Случайным образом размещались цветные кубики, которые задавали ориентацию для узловых устройств, которые должны быть помещены в зоны соответствующего цвета в определенном направлении.
Стартовая позиция блоков идентификаторов:
Оптимальная конечная позиция узловых устройств:
Также узлы необходимо было соединить кабелем:
Все команды достаточно хорошо справились с заданиями, команду-победителя во всех категориях пришлось выбирать по времени выполнения задания, т.к при подсчете баллов они были одинаковы. Больше информации тут.
В решении таких заданий нужно не только придумать алгоритм, по которому робот будет обходить полигон, но и продумать робота в деталях, чтоб он мог максимально выполнить задачи. Но размер робота ограничен тоже, 25х25 см. В этом командам помогают тренера, которые их обучают и готовят к такого рода соревнованиям.
В день соревнований, все участники находятся в основной зоне, тренерам нельзя приближаться к ним, они находятся в зрительской зоне, все роботы должны быть разобраны вплоть до каждой детали. Команды должны собрать робота без всяких инструкций, чертежей и подсказок.
Хорошо, что в наше время существую такие школы и соревнования, которые помогают детям развивать техническое мышление, презентационные навыки + английский язык, так как международная олимпиада проходит в этом году в Вене и на английском языке, переводчики запрещены.
Автор статьи — Тишко Ян, Senior Software Engineer в компании Oxagile (профиль на Facebook и LinkedIn). Разрабатывает крупные стриминговые видео-платформы (OTT) для Web и SmartTv для многомиллионной аудитории. Занимается разработкой и проектированием микросервисной архитектуры для обработки видео с помощью Machine learning.
[customscript]techrocks_custom_after_post_html[/customscript]
[customscript]techrocks_custom_script[/customscript]