Rev Author Line No. Line
325 miho 1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3c.org/TR/html4/strict.dtd">
2 <html>
3 <head>
4 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
5 <title> Robot Merkur </title>
6 <meta name="keywords" content="Robot Merkur, robot na čáru">
7 <meta name="description" content="Robot Merkur na čáru čára sledování čáry">
8 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
9 <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl">
10 <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico">
11 <script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>
12 <!-- AUTOINCLUDE END -->
13 <style type="text/css">
14 img.Pic1 {position:absolute;margin-left:23px;margin-top:223px;}
15 img.Pic2 {position:absolute;margin-left:276px;margin-top:137px;}
16 img.Pic3 {position:absolute;margin-left:465px;margin-top:235px;}
17 img.Pic4 {position:absolute;margin-left:308px;margin-top:187px;}
18 img.Pic5 {position:absolute;margin-left:250px;margin-top:7px;}
19 img.Pic6 {position:absolute;margin-left:328px;margin-top:9px;}
20 img.Pic7 {position:absolute;margin-left:452px;margin-top:82px;}
21 img.Pic8 {position:absolute;margin-left:35px;margin-top:10px;}
22 </style>
23 </head>
24  
25 <body lang="cs">
26  
27 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
28 <!-- ============== HLAVICKA ============== -->
29 <div class="Header">
30 <script type="text/javascript">
31 <!--
32 SetRelativePath("../../../../../");
33 DrawHeader();
34 // -->
35 </script>
36 <noscript>
37 <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
38 </noscript>
39 </div>
40 <!-- AUTOINCLUDE END -->
41  
42 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
43 <!-- ============== MENU ============== -->
44 <div class="Menu">
45 <script type="text/javascript">
46 <!--
47 SetRelativePath("../../../../../");
48 DrawMenu();
49 // -->
50 </script>
51 <noscript>
52 <p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>
53 </noscript>
54 </div>
55 <!-- AUTOINCLUDE END -->
56  
57 <!-- ============== TEXT ============== -->
58 <div class="Text">
59 <p class="Title">
60 Robot Merkur
61 </p>
62 <p class=Autor>
63 Jakub Kákona
64 </p>
65 <p class="Subtitle">
66 Robot Merkur byl postaven jako soutěžní robot na soutěž ISTROBOT 2005.
67 Název robota vnikl ze jména nejrychlejší planety Sluneční soustavy
68 Merkura. V&nbsp;římské mytologii byl Merkur považován za ochránce
69 cestovatelů, obchodníků, ale i zlodějů.
70 </p>
71 <p class="Subtitle">
72 <img width="605" height="454" src="Pictures/Merkur.jpg"
73 alt="Robot Merkur">
74 </p>
75 <p>
76 <a href="../Merkur.cs.pdf"><img class="NoBorder"
77 src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"
78 alt="Acrobat">&nbsp;PDF verze</a>
79 </p>
80  
81 <h1> Robot Merkur </h1>
82  
83 <p>
84 Obrázek ukazuje robot Merkur s popiskami.
85 </p>
86  
87 <p>
88 <img class="Pic1" width="147" height="129" src="Pictures/image002.gif"
89 alt="Čárový popisek: Baterie">
90 <img class="Pic2" width="125" height="267" src="Pictures/image003.gif"
91 alt="Čárový popisek: Pípák">
92 <img class="Pic3" width="126" height="202" src="Pictures/image004.gif"
93 alt="Čárový popisek: Čidla na čáru">
94 <img class="Pic4" width="164" height="177" src="Pictures/image005.gif"
95 alt="Čárový popisek: Přepínač programů">
96 <img class="Pic5" width="127" height="117" src="Pictures/image006.gif"
97 alt="Čárový popisek: Stabilizátor napětí">
98 <img class="Pic6" width="241" height="108" src="Pictures/image007.gif"
99 alt="Čárový popisek: Deska s procesorem">
100 <img class="Pic7" width="129" height="89" src="Pictures/image008.gif"
101 alt="Čárový popisek: Čidlo na překážku">
102 <img class="Pic8" width="139" height="72" src="Pictures/image009.gif"
103 alt="Čárový popisek: H-můstky">
104 <img width="605" height="454" src="Pictures/Merkur.jpg"
105 alt="Robot Merkur">
106 </p>
107  
108 <h2>
109 Řídící elektronika
110 </h2>
111 <p>
112 Pro snímání černé čáry jsou použita UV čidla z&nbsp;inkoustových
113 tiskáren (původně určená pro měření kvality papíru), čidlo na překážku
114 (předpokládá se cihla) je průmyslový LED senzor určený na počítání
115 výrobků na běžícím pásu.
116 </p>
117 <p>
118 Čidla jsou přímo připojena na mikroprocesor PIC16F88, ten řídí pohyb
119 robota pomocí H můstkového regulátoru napojeného na stejnosměrné motory
120 a převodovku, jeho zapojení je převzato z&nbsp;konstrukce čínských
121 autíček na dálkové ovládání.
122 </p>
123 <h2>
124 Mechanická konstrukce
125 </h2>
126 <p>
127 Kostra robota&nbsp; je postavena z&nbsp;několika dílů stavebnice
128 MERKUR, ke kostře je připevněna řídící elektronika ze stavebnice MLAB,
129 dobrá elektrická vodivost kovové kostry je využita k&nbsp;rozvodu
130 záporného pólu napájecí baterie, k&nbsp;pohonu jsou i přes velké potíže
131 se spolehlivostí použity originální merkurácké motory (během vývoje
132 bylo třeba každý motor několikrát rozebrat a přilepit utržený pastorek
133 zpět na motor).
134 </p>
135 <p>
136 Pro správnou dynamičnost pohybu robota bylo třeba zjistit správnou
137 vzdálenost mezi senzory na snímání čáry a osou kol, tato vzdálenost
138 odpovídá dvojnásobku předpokládaného středního rádiusu zatáčky na
139 trati. Důležitý je také rozchod kol, tady platí že čím je větší, tím
140 méně musí robot v&nbsp;zatáčce zpomalovat, zároveň je ale třeba brát
141 v&nbsp;úvahu rozměry tunelu umístěného na trati.
142 </p>
143 <p>
144 <img width="444" height="216" src="Pictures/image011.gif"
145 alt="Trajektorie">
146 </p>
147 <h2>
148 Popis programu
149 </h2>
150 <p>
151 Program pracuje na následujícím principu. Pokud robot vidí čáru,
152 zaznamená si, pod kterým čidlem ji vidí a jede rovně. Pokud čáru
153 nevidí, tak jede tam, kde ji viděl naposled. Pokud zatáčí již příliš
154 dlouho, znamená to, že čáru ztratil. Potom zacouvá, popojede rovně
155 vpřed a snaží se čáru nalézt pomocí velmi mazané rutiny „cikcak“.
156 </p>
157 <p>
158 Objetí překážky je založeno na předpokladu, že čára za překážkou
159 pokračuje ve stejném směru jako před ní. Robot po nárazu na překážku
160 couvne a vycentruje se na čáru. Potom překážku slepě objede. Po
161 znovunalezení čáry se přepokládá, že čáru přejel a otočí se ve směru
162 objíždění, aby se znovu vycentroval na čáru.
163 </p>
164 <h1 lang="SK">
165 Propozície kategórie Stopár
166 </h1>
167 <p>
168 <img width="600" height="44" src="Pictures/image012.gif"
169 alt="Logo soutěže">
170 </p>
171 <h2 lang="SK">
172 Súťažná úloha
173 </h2>
174 <p lang="SK" >
175 Zostrojiť elektronicky riadeného autonómneho mobilného robota, ktorý
176 prejde po určenej dráhe a v&nbsp;časovom limite do cieľa. Smer
177 a&nbsp;trasa je daná namaľovaným tmavým pruhom, na dráhe sú umiestnené
178 rozličné prekážky.
179 </p>
180 <p lang="SK">
181 Toto zadanie prestavuje reálnu úlohu napríklad pre automatické skladové
182 manipulátory a podobne.
183 </p>
184 <h2 lang="SK">
185 Dráha
186 </h2>
187 <p lang="SK">
188 Podklad dráhy bude svetlý (biely) s&nbsp;tmavou (čiernou) vodiacou
189 čiarou šírky 15+/-1&nbsp;mm. Celková dĺžka dráhy nepresiahne 20&nbsp;m.
190 Materiál bude papier, drevo, linoleum alebo podobné materiály.
191 </p>
192 <p lang="SK">
193 Najmenší polomer oblúkov na trati bude 10&nbsp;cm. Celkové prevýšenie
194 nepresiahne 3&nbsp;cm, maximálne stúpanie a&nbsp;klesanie je 5%. Na
195 dráhe, podobne ako v&nbsp;reálnom svete, sa môžu vyskytovať náhodné
196 prekážky (prerušená vodiaca čiara, prekážka na vodiacej čiare, zmena
197 osvetlenia čiary a iné).
198 </p>
199 <p lang="SK">
200 Úlohou robota nie je nájsť správnu cestu (nebudú žiadne križovatky a
201 odbočky), ale výhradne sledovať namaľovanú čiaru. Na dráhe sa môže
202 vyskytnúť aj tunel s&nbsp;minimálnym prierezom 25x25&nbsp;cm. Dráha sa
203 počas súťaže nemení, takže robot sa môže učiť a napr. rovné úseky pri
204 ďalšej jazde prechádzať rýchlejšie.
205 </p>
206 <p lang="SK">
207 Robot vyštartuje z&nbsp;pomysleného kruhu o&nbsp;polomere 30&nbsp;cm
208 (štart), za ktorým nasleduje asi 50&nbsp;cm dlhý priamy úsek, na ktorom
209 musí nájsť stopu a nastaviť sa na ňu. Za týmto úsekom sa nachádza
210 pomyslená štartovacia čiara, po prerušení svetelného lúča (10&nbsp;mm
211 nad povrchom dráhy) ľubovoľnou časťou robota sa začne merať čas. Dráha
212 bude uzavretá a v priestore štartu (a teda aj cieľa) bude cez čiernu
213 čiaru nalepený kolmý pásik dlhý cca 10cm, ktorý bude znamenať začiatok
214 a koniec dráhy. Súťažiaci, ktorým by pásik vadil, môžu robota na dráhu
215 postaviť až za ním. Tak môžu roboty lepšie využiť znalosti získané z
216 predošlých kôl.
217 </p>
218 <p lang="SK">
219 Časomiera sa zastaví po prerušení podobného lúča na konci dráhy.
220 </p>
221 <h2 lang="SK">
222 Činnosť robota
223 </h2>
224 <p lang="SK">
225 Po umiestnení robota do štartovacieho kruhu a jeho zapnutí súťažiaci
226 nesmie do jeho činnosti nijakým spôsobom zasahovať. Robot musí byť
227 riadený výlučne vstavanými elektronickými obvodmi.
228 </p>
229 <p lang="SK">
230 Po prekročení štartovacej čiary robot nesmie opustiť dráhu vyznačenú
231 tmavou čiarou s výnimkou obchádzania prekážky. Pri pohybe nesmie
232 zanechávať žiadne stopy a značky. Na dráhe nesmie ostať ani žiadna jeho
233 súčasť.
234 </p>
235 <p lang="SK">
236 Pri poškodení súťažnej dráhy je robot diskvalifikovaný.
237 </p>
238 <h2 lang="SK">
239 Rozmery a veľkosť robota
240 </h2>
241 <p lang="SK">
242 Rozmer robota nesmie v&nbsp;žiadnom smere presiahnuť 25cm. Uvedomte si
243 aj obmedzenia dané tunelmi a polomermi oblúkov na dráhe.
244 </p>
245 <p lang="SK">
246 Minimálne rozmery nie sú obmedzené. Hmotnosť nie je obmedzená.
247 </p>
248 <h2 lang="SK">
249 Konštrukcia a materiály
250 </h2>
251 <p lang="SK">
252 Na konštrukciu sa nekladú žiadne obmedzenia. Jedinou požiadavkou je to,
253 aby robot bol výrobkom súťažiaceho (súťažiacich). To nevylučuje komerčné
254 stavebnice (LEGO, Fischertechnik), iba hotové výrobky.
255 </p>
256 <h2 lang="SK">
257 Senzorika
258 </h2>
259 <p lang="SK">
260 Nie sú kladené žiadne obmedzenia na typ, počet a rozmery použitých
261 snímačov, ak neporušujú iné pravidlá.
262 </p>
263 <p lang="SK">
264 Súťažiaci nesmú použiť žiadne vonkajšie pomôcky na zlepšenie navigácie
265 (nálepky, značky, zrkadielka,...).
266 </p>
267 <h2 lang="SK">
268 Elektronika
269 </h2>
270 <p lang="SK">
271 Žiadna časť robota nesmie pracovať s&nbsp;väčším napätím ako je 24V.
272 Celková spotreba by nemala byť viac ako 20A. Výnimky z&nbsp;tohto
273 pravidla schvaľuje porota. Všetky riadiace obvody musia byť súčasťou
274 robota, nie je možné riadiť jeho pohyb napríklad z&nbsp;externého PC
275 pripojeného či už káblom, alebo bezdrôtovo.
276 </p>
277 <p lang="SK">
278 Na použité elektronické súčiastky nie je žiadne obmedzenie.
279 </p>
280 <p lang="SK">
281 Zdroje energie sú problém súťažiacich.
282 </p>
283 <h2 lang="SK">
284 Poradie účastníkov a priebeh súťaže
285 </h2>
286 <p lang="SK">
287 Poradie súťažiacich bude vylosované tesne pred súťažou. Účastníci musia
288 absolvovať predpísanú dráhu v&nbsp;poradí určenom losovaním. Každý
289 súťažiaci robot môže prejsť dráhu trikrát vo vylosovanom poradí. Čas
290 medzi pokusmi môže účastník využiť na ľubovoľné opravy a úpravy. Ak sa
291 však nedostaví do 1 minúty po výzve na štart, stráca právo absolvovať
292 pokus. V&nbsp;prípade, že sa prihlási veľa súťažiacich, porota môže
293 znížiť počet pokusov, prípadne vyhlásiť kvalifikačné kolo.
294 </p>
295 <h2 lang="SK">
296 Časové limity
297 </h2>
298 <p lang="SK">
299 Na prejdenie dráhy je stanovený časový limit 5 minút. Po piatich
300 minútach sa meranie času zastaví a pokus sa zruší. Aj napriek tomuto
301 handicapu však nie je diskvalifikovaný. Zastavenie merania času nemá
302 nijaký vplyv na ostatné pokusy.
303 </p>
304 <h2 lang="SK">
305 Hodnotenie a ceny
306 </h2>
307 <p lang="SK">
308 Každý prihlásený robot, ktorý prejde stanovenú dráhu, dostane diplom.
309 Víťazom sa stane robot s&nbsp;najnižším dosiahnutým časom zo všetkých
310 pokusov. Okrem toho môže porota udeliť cenu za najlepšiu konštrukciu a
311 najelegantnejšiu konštrukciu (kapotáž).
312 </p>
313 <h2 lang="SK">
314 Diskvalifikácia
315 </h2>
316 <p lang="SK">
317 Vo všeobecnosti platí, že pri každom porušení pravidiel je robot zo
318 súťaže vylúčený. To platí najmä v týchto situáciach:
319 </p>
320 <ul>
321 <li lang="SK">
322 nebezpečné správanie, ohrozenie bezpečnosti,
323 </li>
324 <li lang="SK">
325 poškodenie dráhy,
326 </li>
327 <li lang="SK">
328 ak sa robot počas jazdy rozpadne.
329 </li>
330 </ul>
331 <h2 lang="SK">
332 Bezpečnosť
333 </h2>
334 <p lang="SK">
335 Tri zákony robotiky:
336 </p>
337 <ul>
338 <li lang="SK">
339 <i>Robot nesmie ublížiť človeku</i> alebo svojou nečinnosťou dopustiť,
340 aby bolo človeku ublížené.
341 </li>
342 <li lang="SK">
343 <i>Robot musí poslúchnuť príkaz človeka</i>, s&nbsp;výnimkou prípadov,
344 keď je taký príkaz v&nbsp;rozpore s&nbsp;prvým zákonom.
345 </li>
346 <li lang="SK">
347 <i>Robot musí chrániť sám seba pred zničením</i>, s&nbsp;výnimkou
348 prípadov, keď je to v&nbsp;rozpore s&nbsp;prvým a druhým zákonom.
349 </li>
350 </ul>
351 <p class="Right" lang="EN">
352 Isaac Asimov: The Complete Robot, Nightfall Inc., 1982.
353 </p>
354 <p lang="SK">
355 V&nbsp;prípade, že zariadenie nebude spĺňať základné bezpečnostné
356 predpisy, porota ho nesmie pripustiť k&nbsp;súťaži a nesmie dovoliť
357 jeho prevádzkovanie.
358 </p>
359 <p lang="SK">
360 Každý robot, ktorý by mohol ohroziť účastníkov, divákov, alebo
361 zariadenie, bude vypnutý.
362 </p>
363 <p lang="SK">
364 Súťažná dráha nemá mantinely. Okolo čiary je na každej strane bezpečný
365 pás široký 26 cm, ale napriek tomu sa odporúča vo vlastnom záujme
366 robota vybaviť bezpečnostným zariadením proti pádu zo stola.
367 </p>
368 <h2 lang="SK">
369 Klimatické podmienky
370 </h2>
371 <p lang="SK">
372 Súťaž bude prebiehať v bežných klimatických podmienkach (T = 270 -
373 310&nbsp;K, <i>p</i> = 90 - 120&nbsp;kPa, 0 - 90% RH).
374 </p>
375 <p lang="SK">
376 Skutočnú úroveň osvetlenia scény nie je možné vopred určiť. Pred súťažou
377 bude vyhradený čas, ktorý môžu súťažiaci využiť na optimálne nastavenie
378 citlivosti snímačov. Organizátor nemôže zaručiť, že diváci nebudú vrhať
379 na dráhu tiene.
380 </p>
381 <p lang="SK">
382 Upozornenie: Konštruktéri si musia uvedomiť, že moderné filmové a
383 fotografické prístroje používajú zábleskové zariadenia a infračervené
384 vysielače na zaostrovanie. Pretože priebeh súťaže bude zaznamenávaný,
385 pri konštrukcii treba počítať aj s takýmito poruchovými signálmi.
386 </p>
387 <h2 lang="SK">
388 Dokumentácia
389 </h2>
390 <p lang="SK">
391 Každý súťažiaci musí odovzdať pred súťažou dokumentáciu popisujúcu
392 elektroniku, konštrukciu a riadiaci algoritmus. Najlepšia forma je
393 <code>html</code>, organizátor poskytne priestor na jej uverejnenie na
394 svojom serveri.
395 </p>
396 <h2 lang="SK">
397 Porota
398 </h2>
399 <p lang="SK">
400 Nad priebehom súťaže a dodržiavaním pravidiel bdie porota.
401 </p>
402 <p lang="SK">
403 Porota je najmenej trojčlenná, skladá sa zo zástupcov fakulty, študentov
404 a sponzorov.
405 </p>
406 <p lang="SK">
407 Výroky poroty sú záväzné vo všetkých sporných bodoch i v&nbsp;otázkach
408 výkladu pravidiel.
409 </p>
410 <h2 lang="SK">
411 Kedy a kde?
412 </h2>
413 <p lang="SK">
414 Súťaž bude prebiehať v&nbsp;priestoroch Fakulty elektrotechniky a
415 informatiky na Ilkovičovej 3 v&nbsp;Bratislave 27. apríla 2005.
416 Účastníci budú mať možnosť otestovať dráhu (pravdaže nie jej súťažný
417 tvar) v stanovených termínoch a deň pred súťažou.
418 </p>
419 <h2 lang="SK">
420 Registrácia a prihlášky
421 </h2>
422 <p lang="SK">
423 Súťaže sa môžu zúčastniť jednotlivci a tímy (max. 5-členné) bez ohľadu
424 na vek či zamestnanie.
425 </p>
426  
427 </div>
428  
429 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
430 <!-- ============== PATIČKA ============== -->
431 <div class="Footer">
432 <script type="text/javascript">
433 <!--
434 SetRelativePath("../../../../../");
435 DrawFooter();
436 // -->
437 </script>
438 <noscript>
439 <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
440 </noscript>
441 </div>
442 <!-- AUTOINCLUDE END -->
443  
444 </body>
445 </html>