Тематика заключительного этапа Конкурса «РОБОТОН-МиР»

Идеи освоения космического пространства, возможности путешествия за границы среды обитания человечества, открытия новых, доселе неизвестных мест, поиска ответов на извечные вопросы, а возможно и поиска разумной жизни во вселенной всегда будоражили умы прогрессивных ученых и инженеров, многие из которых облекали свои мысли в форму художественного произведения. С момента выхода человека в открытый космос прошло не так уж и много времени, но уже ясно, что вопрос полета даже к ближайшим космическим телам или планетам нашей солнечной системы связан с техническими трудностями, которые еще предстоит решить человечеству прежде, чем мы сможем помыслить себе планы о регулярных перелетах на Луну или Марс, как скажем, сегодня мы с легкостью можем представить перелет в другую страну на Земле.

Несмотря на то, что мечты о космических перелетах могут показаться кому-то несбыточными или даже утопическими, такие перелеты способны с практической точки зрения спасти человечество, давая доступ к ресурсам, которые истощены или в принципе недоступны на Земле. Производство некоторых видов товаров при низкой гравитации может также произвести очередную технологическую революцию.

На сегодняшний день 12 человек имели возможность ходить по Луне. Первыми и самыми известными из них являются астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин, ступившие на поверхность спутника нашей планеты 21 июля 1969 года. Последняя миссия программы "Аполлон" проводилась в 1972 году, более 45 лет назад!

С тех пор задумывалось много проектов, как например, строительство постоянной базы на Луне. Такая база позволила бы лучше исследовать Луну, а также могла бы использоваться как стартовая база для достижения планеты Марс или более далеких объектов. Низкая сила гравитации Луны, в 6 раз меньшая Земного тяготения, облегчает процесс запуска ракет с её поверхности. Лунная база также могла бы помочь в добыче титана в достаточных количествах, в то время как на Земле это делать намного сложнее.

Проект поселения на Луне станет первым шагом на пути к заселению человечеством космоса. В настоящее время различными космическими агентствами отрабатываются планы по созданию поселений на Луне в самом ближайшем будущем.

Поскольку для человека подобные перелеты опасны, роботы должны помочь в постройке инфраструктуры, а в дальнейшем обеспечить автономное функционирование построенных помещений и производств до того момента, когда станут доступны технологии, исключающие риск гибели человека при долгом перелете в условиях космоса.

Именно поэтому тематика освоения Луны роботами была выбрана для заключительного этапа Конкурса «РОБОТОН-МиР» в 2019 году. Авторы Регламента и организаторы Конкурса надеются, что его участники со временем смогут найти решения для очередного «маленького шага для человека», ведущего к огромному скачку для человечества!

 

Роботы и действия на Полигоне

Участникам Этапа предстоит в команде разработать управляемого человеком через пульт мобильного робота с рядом механизмов для решения Испытаний данного Регламента.

 

Требования к роботу и действиям команды на Полигоне:

1. Периметр робота: на момент старта не более 1200 мм; во время матча не более 1500 мм.

2. Все роботы должны соответствовать официальным стандартам «сверхнизкого напряжения» – электрические напряжения, используемые в роботах не должны превышать 15 В.

3. Каждая команда должна предоставить работающий пульт управления для робота. Пульт управления – устройство, позволяющее контролировать все механизмы робота. Пульт – единственное разрешенное устройство связи с роботом. Прочие устройства дистанционного управления не допускаются.

4. На роботе должен быть размещен номер команды, за которую он выступает. Номер должен быть хорошо виден издалека (размер цифр по высоте не менее 5 см).

5. Корпус робота и все движущиеся механизмы должны быть безопасны для игрового поля и человека, используемые системы должны соответствовать официальным нормам безопасности жизнедеятельности и быть безопасными для участников и зрителей в ходе матча и вне матчей / сдачи квалификационных испытаний (например, в боксах команды или в процессе ожидания/подготовки матча).

6. Все элементы электрических схем, находящиеся под напряжением должны быть изолированы от возможного короткого замыкания, а возможность контакта с кожей человека должна быть исключена.

7. У команды должен быть изготовлен флажок «Команда готова!». По готовности к сдаче испытаний или к старту матча флажок выставляется на поле рядом с роботом в зоне Старта. Дизайн флажка каждая команда разрабатывает самостоятельно. Основное требование – читаемость текста (размер букв по высоте не менее 2,5 см).

8. Запрещены агрессивные действия робота на Полигоне по отношению к подвижным и закрепленным игровым элементам и элементам Полигона.

Данные      требования являются   необходимыми,    но   недостаточными. Судьи могут        внести дополнительные требования, не указанные в данном разделе в случае необходимости!

 

Описание тестовой площадки

Тестовая площадка состоит из: Полигона (размеченное цветами поле с бортами по периметру), а также подвижные и неподвижные игровые элементы, с которыми может взаимодействовать мобильный робот.

Полигон

Обратите внимание: в данном Регламенте намеренно опущены некоторые детали изготовления Полигона и игровых элементов. Несмотря на то, что организаторы стараются изготовить все элементы максимально точно, допускаются погрешности в изготовлении (в том числе и одинаковых игровых элементов), а конечные цвета могут отличаться от приведенных в описании.

Размер Полигона = ~ 1.5 х 2 м. Полигон по периметру окружен бортами. Борта расположены снаружи игрового поля, высота над уровнем поля = ~70 мм.

На рис.1 показаны важные для испытаний зоны Полигона. На поле также нанесены линии для выполнения навигации в автономном режиме.

Рис. 1. Зоны Полигона (вид сверху) Зоны (обратите внимание, что поле симметрично и некоторые зоны, их особенности, могут меняться местами в пределах своих номеров на разных Полигонах):

1. Зона Старта мобильного робота команды участников.

2. Зоны Выгрузки «Грузовых контейнеров» различной высоты.

3. Зона с ' - строительства стартового комплекса, зона с '' – старта ракетоносителя (или наоборот).

4. Зоны Сборки элементов ракетоносителей.

5. Зона Установки энергоносителя. 

Существует 2 варианта размещения игровых элементов на Полигоне: тип 1 и тип 2. Эти размещения симметричны относительно меньшей средней линии поля Полигона.

Команда участников должна быть готова выступать на поле любой из представленных конфигураций, без предварительного уведомления.

Стартовая конфигурация поля и игровых элементов всегда одинакова и приводится в исходное состояние каждый раз при проведении очередного испытания (например, рис.2).

Рис. 2. Вид поля с игровыми элементами ТИП1 (изометрия и вид сверху)

 

Игровые элементы

Положение зон выставления игровых элементов на Полигоне на момент старта очередного испытания одинаково для всех команд и определяется один раз Судьями. Помните, что в пределах этих зон игровые элементы могут быть выставлены не очень точно.

Игровые элементы, доступные для манипулирования во время прохождения испытаний показаны на рис. 3. На рисунке слева направо представлены: «грузовой контейнер», «энергоноситель», «элемент конструкции стартового комплекса» и «комплексный энергоноситель», составленный из двух не скреплённых друг с другом «энергоносителей».

Рис. 3. Перемещаемые игровые элементы

На рис. 4 и рис. 5 показаны зоны (для каждого из двух типов размещения), на которых необходимо разместить «грузовые контейнеры» для получения баллов. Особенностью этих зон является их возвышение над уровнем поля Полигона, причем одна из зон выше другой.

Рис. 4. Вид на зоны Выгрузки «Грузовых контейнеров» (Тип 1)

Рис. 5. Вид на зоны Выгрузки «Грузовых контейнеров» (Тип 2)

Игровые элементы могут быть выполнены из дерева, пластика и прочих материалов. Цвет может быть естественным для материала или быть результатом покраски. Данные о весе и возможных неровностях поверхности, в том числе вырезах или наростах (в том числе из дополнительных материалов), не регламентируются, участникам необходимо самостоятельно определить все необходимые параметры и их разбросы по замерам реальных игровых элементов, доступных на момент проведения Этапа.

 

Зона Старта и финиша

На момент старта матча вертикальная проекция мобильного робота не должна выступать за пределы зоны Старта (рис. 6).

 

Рис. 6. Вид на зону Старта

 

Описание испытаний