Программа проведения региональных соревнований по программированию роботов – манипуляторов Dobot Magician.

Программа проведения региональных соревнований по программированию роботов – манипуляторов Dobot Magician.

Аннотация к программе

Робот – манипулятор – это автоматическое устройство, способное имитировать определенные действия человека, которые используются для захвата и переноса объектов или управления инструментами. Манипулятор – один из самых первых промышленных роботов. Благодаря развитию науки и техники манипулятор может управляться не только определенными программами, но также и различного рода интерфейсами, вплоть до нейроинтерфейсов. Используя манипуляторы можно облегчить тяжелый физический труд рабочих выполняющих однообразные манипуляции, повысить автоматизацию производства, выполнять сложные операции во вредной для человека среде. Технология использования манипуляторов широко применяется в машиностроении, металлургии, электронике, легкой промышленности, атомной энергетике и других секторах.

Данное соревнование проводится для популяризации концепции автоматизации производства и творчества, помогает участникам узнать больше о роботах об их роли в современном мире, развить навыки программирования решая задачи моделирования интеллектуальной системы сортировки объектов на высокотехнологичном производстве.

Участники занимаются созданием модели реального производственного процесса, настройкой и программированием робота – манипулятора и сопутствующего оборудования, работая при этом в команде.

Судьи соревнования будут оценивать не только практические навыки, но и умение наладить работу внутри команды. Поэтому важно чётко скоординировать работу внутри команды для эффективной совместной работы.

 В качестве робототехнической платформы для соревнований выбран образовательный робот – манипулятор Dobot Magician.

Цели и задачи

Целью проведения соревнований является формирование благоприятных условий для развития интереса к робототехнике и программированию через овладение научно – техническими знаниями и умениями в области программирования роботов – манипуляторов Dobot Magician.

Задачи

1. Создать условия для развития интереса к техническим видам творчества и естественно научным дисциплинам в молодежной среде.

2. Привлечь внимание к новому направлению в образовательной робототехнике связанному с созданием моделей реальных производственных линий.

3. Определить команды способные успешно представить Россию на международных соревнованиях по данному направлению.

4. Ориентировать учащихся на дальнейшее обучение и профессиональное развитие в области робототехники и программирования.

5. Создать условия для развития инженерного мышления участников, совершенствования их навыков пространственного моделирования, программирования сложных робототехнических систем.

6. Создать условия для обмена педагогическим опытом в использовании эффективных методов работы и технологий взаимодействия обучающихся, проявляющих интерес к робототехнике, программированию и инженерному творчеству.

7. Содействовать развитию прочных взаимосвязей между организациями, развивающими направление «Робототехника» в регионе.

Организаторы региональных соревнований

ü Министерство образования Новосибирской области

ü ГАУ ДО НСО «Областной центр развития творчества детей и юношества».

ü РРЦ «Детский технопарк».

Время и место проведения

Дата проведения соревнований уточняется, предположительно весна 2019 года.

Место проведения соревнований: г. Новосибирск, ул. Николаева, д. 12, 4 этаж (РРЦ «Детский технопарк»).

Соревнования проводятся в течение одного дня с 10.00 до 17.00.

Участники соревнований

Каждая команда состоит из 1 наставника и 2 участников.

Команды делятся на возрастные группы: 10 +, 14 + и 18 +.  

Количество команд, заявленных от одной организацией не должно превышать двух команд в одной возрастной группе.

Условия участия команд

К участию в соревнованиях допускаются команды, предварительно подавшие заявки. Ссылка на форму заявки будет опубликована в рассылке с информацией о проведении соревнований.

Изменение состава команд допускается, в этом случае в заранее подается уточненная заявка по электронной почте.

Настоятельно рекомендуется включать в команды участников, имеющих хороший навык программирования, опыт занятий робототехникой не мене года и опыт работы с роботом – манипулятором Dobot Magician.

Ответственность за жизнь и здоровье участников команд несёт на себе сопровождающий наставник.

Каждая команда должна привести с собой:

ü документы – направление от образовательной организации и заполненные заявления на обработку персональных данных на каждого участника;

ü оборудование – ноутбук, манипулятор Dobot Magician (возможно участие без манипулятора, но об этом необходимо предупредить в форме заявки).

Расходы, связанные с участием в соревнованиях (питание и проезд до места проведения и обратно) несут командирующие организации или сами участники.

Команда считается допущенной до соревнований в случае подтверждения заявки организатором.

Судейская команда

Судейская команда региональных соревнований состоит из компетентных специалистов профильных направлений – преподавателей, экспертов с производств, научных работников.

Правила подсчёта баллов

За перенос одного блока из области первоначального расположения в область складирования не соответствующую цвету блока начисляется 1 балл, а в соответствующую область – 2 балла. При этом количество балов увеличивается на 2 балла при размещении блоков одного цвета друг на друга. То есть команда набирает 2 балла за укладку одного блока в целевую область, и оценка будет возрастать на 2 × за высоту для каждого уложенного слоя (высота укладки должна быть не более 8 слоев). Например, за укладку, изображённую на рисунке команда получит 13 баллов.

6 6 points...

4 4 points

1 0 point

2 2 points

Рис.3.8. Пример укладки строительных блоков

Устранение неисправностей: во время соревнований запрещено прикасаться к роботу. Если команде необходимо перезагрузить робота, за каждую перезагрузку вычитаться 10 баллов штрафа.

Общий балл за каждый раунд = сумме баллов за перенос блоков – снятые штрафные баллы.

Общий балл по итогам соревнований: будет считаться сумма баллов в двух раундах соревнований.

Регламент направления «Интеллектуальная сортировка», возрастная категория 14 +.

Конкурсное задание

Необходимо с помощь двух манипуляторов и конвейерной линии выполнить передачу, сортировку и складирование строительных блоков. Каждый манипулятор выполняет свою задачу в автономном режиме. Первый манипулятор берёт блоки из области первоначального размещения блоков и перемещает их на конвейерную линию, подключённую данному манипулятору. Второй манипулятор поднимает блоки с конвейерной лини, определяет их цвет и перекладывает в соответствующую цвету блока область складирования складируя их друг на друга.

Ко второму манипулятору подключены датчик цвета и датчик расстояния.  

Время выполнения задания 3 минуты. Количество блоков в зоне первоначального размещения 30 штук.

В качестве строительных блоков используются кубики (см. Рис.4.7. Строительные блоки)

Рис.3.9. Схема поля «Интеллектуальная сортировка», возрастная категория 14 +

Обозначения на схеме:

1 – область первоначального размещения блоков;

2, 5 – области размещения манипуляторов;

3, 4 – области размещения воздушных компрессоров;

6 – место расположения датчика цвета;

7 – область складирования блоков, разделённая по цвету;

8 – конвейерная линия;

9 – датчик расстояния.

Правила подсчёта баллов

За перенос одного блока из области первоначального расположения в область складирования не соответствующую цвету блока начисляется 1 балл, а в соответствующую область – 2 балла. При этом количество балов увеличивается на 2 балла при размещении блоков одного цвета друг на друга. То есть команда набирает 2 балла за укладку одного блока в целевую область, и оценка будет возрастать на 2 × за высоту для каждого уложенного слоя (высота укладки должна быть не более 8 слоев). Например, за укладку, изображённую на рисунке команда получит 13 баллов.

6 6 points...

4 4 points

1 0 point

2 2 points

 

Рис.3.10. Пример укладки строительных блоков

Устранение неисправностей: во время соревнований запрещено прикасаться к роботу. Если команде необходимо перезагрузить робота, за каждую перезагрузку вычитаться 10 баллов штрафа.

Общий балл за каждый раунд = сумме баллов за перенос блоков – снятые штрафные баллы.

Общий балл по итогам соревнований: будет считаться сумма баллов в двух раундах соревнований.

Регламент направления «Интеллектуальное производство», возрастная категория 18 +.

Конкурсное задание

В направление «Интеллектуальное производство» команде нужно разработать модель технологической линии некоторого интеллектуального производства. Необходимо с помощь двух манипуляторов и конвейерной линии выполнить передачу, сортировку и складирование строительных блоков по определённой технологической схеме. Каждый манипулятор выполняет свою задачу в автономном режиме.

Дополнительно моно использовать камеру, не более трёх датчиков (цвета, расстояния, касания и контроллер для синхронизации управления.  

Время выполнения задания 3 минуты. Количество блоков в зоне первоначального размещения 40 штук, среди них есть несколько «дефектных» блоков другого отличного от красного, зелёного и синего цвета.

В качестве строительных блоков используются кубики.

Рис.3.11. Строительные блоки

 

Рис.3.12. Схема поля «Интеллектуальное производство», возрастная категория 18 +

Обозначения на схеме:

1 – область первоначального размещения блоков;

2, 5 – области размещения манипуляторов;

3, 4 – области размещения воздушных компрессоров;

6 – область хранения дефектных блоков;

7 – область складирования блоков, разделённая по цвету;

8 – конвейерная линия.

Команда выполняет следующие задачи:

Загрузка материала: управление манипулятором для перемещения блоков со склада материала и транспортировка его с помощью конвейерной ленты.

Сортировка: проверка поступающих блоков с конвейерной ленты, определение их цветов и выявление дефектных блоков в соответствии с правилами осмотра, размещение дефектные материалов в области временного хранения объектов.

Перемещение и сборка продукции: завершение цикла производства путем укладки блоков разных цветов в соответствии с технологической схемой. Продуктом является стопка из трёх разноцветных блоков, сложенных в определённом порядке.

Рис.3.12. Варианты продукции

Правила подсчёта баллов

Конкретная технологическая схема хранения продукции в области складирования будет предоставлена на соревновании.

Примечание 1: Если блоки не уложены таким образом, чтобы получился требуемый продукт, то оценки не будут учитываться.

Примечание 2: Различные типы продуктов необходимо укладывать в соответствующую область; а именно, основной цвет области укладки должен соответствовать цвету первого слоя объектов. Если продукты не были размещены в соответствующую область, команде не начисляется баллов.

Примечание 3: Если в течение производственного периода, дефектные блоки не определены и не удалены в зону хранения дефектных блоков, и смешались с какими-то продуктами, то в этом случае в двойном размере вычитаются баллы за каждый продукт, смешанный с дефектным блоком.

Подсчет баллов за укладку продуктов:

Продукты одного и того же типа могут быть уложены в одну и ту же область в соответствии с требованиями. Высота укладки не должна превышать 2 слоя. Команда может получить 5 дополнительных очков за каждый 2 завершенный слой продуктов.

Подсчет баллов за сортировку дефектных блоков:

Команда получит 3 балла за отсортировку блоков материалов (за выполненную проверку каждого дефектного блока и размещение дефектного блока в обозначенную область хранения).

Дополнительные баллы назначаются за использование инновационных решений. Количество дополнительных баллов может составлять от 0 до 100 баллов. Инновационность решения будет определена оргкомитетом соревнований. Для этого команда должна представить технический отчет на 2 – 4 страницы по внедрёнными инновационным решениям. Отчёт надо предоставит до начала соревнования. Непредставление технических отчетов будет считаться отказом от дополнительных баллов.

Команда может создавать свои инновационные разработки для концевого зажима, датчиков, основных контроллеров и т.д. Может использовать модуль технического зрения. Тем не менее, им не разрешается добавлять дополнительные механические конструкции или изменять указанный производственный процесс (например, добавление направляющих скольжения или лотков и/или изменение конвейерной ленты), поскольку это может сделать соревнование несправедливым.

Программа проведения региональных соревнований по программированию роботов – манипуляторов Dobot Magician.

Аннотация к программе

Робот – манипулятор – это автоматическое устройство, способное имитировать определенные действия человека, которые используются для захвата и переноса объектов или управления инструментами. Манипулятор – один из самых первых промышленных роботов. Благодаря развитию науки и техники манипулятор может управляться не только определенными программами, но также и различного рода интерфейсами, вплоть до нейроинтерфейсов. Используя манипуляторы можно облегчить тяжелый физический труд рабочих выполняющих однообразные манипуляции, повысить автоматизацию производства, выполнять сложные операции во вредной для человека среде. Технология использования манипуляторов широко применяется в машиностроении, металлургии, электронике, легкой промышленности, атомной энергетике и других секторах.

Данное соревнование проводится для популяризации концепции автоматизации производства и творчества, помогает участникам узнать больше о роботах об их роли в современном мире, развить навыки программирования решая задачи моделирования интеллектуальной системы сортировки объектов на высокотехнологичном производстве.

Участники занимаются созданием модели реального производственного процесса, настройкой и программированием робота – манипулятора и сопутствующего оборудования, работая при этом в команде.

Судьи соревнования будут оценивать не только практические навыки, но и умение наладить работу внутри команды. Поэтому важно чётко скоординировать работу внутри команды для эффективной совместной работы.

 В качестве робототехнической платформы для соревнований выбран образовательный робот – манипулятор Dobot Magician.

Цели и задачи

Целью проведения соревнований является формирование благоприятных условий для развития интереса к робототехнике и программированию через овладение научно – техническими знаниями и умениями в области программирования роботов – манипуляторов Dobot Magician.

Задачи

1. Создать условия для развития интереса к техническим видам творчества и естественно научным дисциплинам в молодежной среде.

2. Привлечь внимание к новому направлению в образовательной робототехнике связанному с созданием моделей реальных производственных линий.

3. Определить команды способные успешно представить Россию на международных соревнованиях по данному направлению.

4. Ориентировать учащихся на дальнейшее обучение и профессиональное развитие в области робототехники и программирования.

5. Создать условия для развития инженерного мышления участников, совершенствования их навыков пространственного моделирования, программирования сложных робототехнических систем.

6. Создать условия для обмена педагогическим опытом в использовании эффективных методов работы и технологий взаимодействия обучающихся, проявляющих интерес к робототехнике, программированию и инженерному творчеству.

7. Содействовать развитию прочных взаимосвязей между организациями, развивающими направление «Робототехника» в регионе.