/Designs/ROBOTS/Merkur/DOC/HTML/Merkur.cs.html
0,0 → 1,445
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3c.org/TR/html4/strict.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<title> Robot Merkur </title>
<meta name="keywords" content="Robot Merkur, robot na čáru">
<meta name="description" content="Robot Merkur na čáru čára sledování čáry">
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
<link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl">
<link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico">
<script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>
<!-- AUTOINCLUDE END -->
<style type="text/css">
img.Pic1 {position:absolute;margin-left:23px;margin-top:223px;}
img.Pic2 {position:absolute;margin-left:276px;margin-top:137px;}
img.Pic3 {position:absolute;margin-left:465px;margin-top:235px;}
img.Pic4 {position:absolute;margin-left:308px;margin-top:187px;}
img.Pic5 {position:absolute;margin-left:250px;margin-top:7px;}
img.Pic6 {position:absolute;margin-left:328px;margin-top:9px;}
img.Pic7 {position:absolute;margin-left:452px;margin-top:82px;}
img.Pic8 {position:absolute;margin-left:35px;margin-top:10px;}
</style>
</head>
 
<body lang="cs">
 
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
<!-- ============== HLAVICKA ============== -->
<div class="Header">
<script type="text/javascript">
<!--
SetRelativePath("../../../../../");
DrawHeader();
// -->
</script>
<noscript>
<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
</noscript>
</div>
<!-- AUTOINCLUDE END -->
 
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
<!-- ============== MENU ============== -->
<div class="Menu">
<script type="text/javascript">
<!--
SetRelativePath("../../../../../");
DrawMenu();
// -->
</script>
<noscript>
<p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>
</noscript>
</div>
<!-- AUTOINCLUDE END -->
 
<!-- ============== TEXT ============== -->
<div class="Text">
<p class="Title">
Robot Merkur
</p>
<p class=Autor>
Jakub Kákona
</p>
<p class="Subtitle">
Robot Merkur byl postaven jako soutěžní robot na soutěž ISTROBOT 2005.
Název robota vnikl ze jména nejrychlejší planety Sluneční soustavy
Merkura. V&nbsp;římské mytologii byl Merkur považován za ochránce
cestovatelů, obchodníků, ale i zlodějů.
</p>
<p class="Subtitle">
<img width="605" height="454" src="Pictures/Merkur.jpg"
alt="Robot Merkur">
</p>
<p>
<a href="../Merkur.cs.pdf"><img class="NoBorder"
src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"
alt="Acrobat">&nbsp;PDF verze</a>
</p>
<h1> Robot Merkur </h1>
 
<p>
Obrázek ukazuje robot Merkur s popiskami.
</p>
<p>
<img class="Pic1" width="147" height="129" src="Pictures/image002.gif"
alt="Čárový popisek: Baterie">
<img class="Pic2" width="125" height="267" src="Pictures/image003.gif"
alt="Čárový popisek: Pípák">
<img class="Pic3" width="126" height="202" src="Pictures/image004.gif"
alt="Čárový popisek: Čidla na čáru">
<img class="Pic4" width="164" height="177" src="Pictures/image005.gif"
alt="Čárový popisek: Přepínač programů">
<img class="Pic5" width="127" height="117" src="Pictures/image006.gif"
alt="Čárový popisek: Stabilizátor napětí">
<img class="Pic6" width="241" height="108" src="Pictures/image007.gif"
alt="Čárový popisek: Deska s procesorem">
<img class="Pic7" width="129" height="89" src="Pictures/image008.gif"
alt="Čárový popisek: Čidlo na překážku">
<img class="Pic8" width="139" height="72" src="Pictures/image009.gif"
alt="Čárový popisek: H-můstky">
<img width="605" height="454" src="Pictures/Merkur.jpg"
alt="Robot Merkur">
</p>
<h2>
Řídící elektronika
</h2>
<p>
Pro snímání černé čáry jsou použita UV čidla z&nbsp;inkoustových
tiskáren (původně určená pro měření kvality papíru), čidlo na překážku
(předpokládá se cihla) je průmyslový LED senzor určený na počítání
výrobků na běžícím pásu.
</p>
<p>
Čidla jsou přímo připojena na mikroprocesor PIC16F88, ten řídí pohyb
robota pomocí H můstkového regulátoru napojeného na stejnosměrné motory
a převodovku, jeho zapojení je převzato z&nbsp;konstrukce čínských
autíček na dálkové ovládání.
</p>
<h2>
Mechanická konstrukce
</h2>
<p>
Kostra robota&nbsp; je postavena z&nbsp;několika dílů stavebnice
MERKUR, ke kostře je připevněna řídící elektronika ze stavebnice MLAB,
dobrá elektrická vodivost kovové kostry je využita k&nbsp;rozvodu
záporného pólu napájecí baterie, k&nbsp;pohonu jsou i přes velké potíže
se spolehlivostí použity originální merkurácké motory (během vývoje
bylo třeba každý motor několikrát rozebrat a přilepit utržený pastorek
zpět na motor).
</p>
<p>
Pro správnou dynamičnost pohybu robota bylo třeba zjistit správnou
vzdálenost mezi senzory na snímání čáry a osou kol, tato vzdálenost
odpovídá dvojnásobku předpokládaného středního rádiusu zatáčky na
trati. Důležitý je také rozchod kol, tady platí že čím je větší, tím
méně musí robot v&nbsp;zatáčce zpomalovat, zároveň je ale třeba brát
v&nbsp;úvahu rozměry tunelu umístěného na trati.
</p>
<p>
<img width="444" height="216" src="Pictures/image011.gif"
alt="Trajektorie">
</p>
<h2>
Popis programu
</h2>
<p>
Program pracuje na následujícím principu. Pokud robot vidí čáru,
zaznamená si, pod kterým čidlem ji vidí a jede rovně. Pokud čáru
nevidí, tak jede tam, kde ji viděl naposled. Pokud zatáčí již příliš
dlouho, znamená to, že čáru ztratil. Potom zacouvá, popojede rovně
vpřed a snaží se čáru nalézt pomocí velmi mazané rutiny „cikcak“.
</p>
<p>
Objetí překážky je založeno na předpokladu, že čára za překážkou
pokračuje ve stejném směru jako před ní. Robot po nárazu na překážku
couvne a vycentruje se na čáru. Potom překážku slepě objede. Po
znovunalezení čáry se přepokládá, že čáru přejel a otočí se ve směru
objíždění, aby se znovu vycentroval na čáru.
</p>
<h1 lang="SK">
Propozície kategórie Stopár
</h1>
<p>
<img width="600" height="44" src="Pictures/image012.gif"
alt="Logo soutěže">
</p>
<h2 lang="SK">
Súťažná úloha
</h2>
<p lang="SK" >
Zostrojiť elektronicky riadeného autonómneho mobilného robota, ktorý
prejde po určenej dráhe a v&nbsp;časovom limite do cieľa. Smer
a&nbsp;trasa je daná namaľovaným tmavým pruhom, na dráhe sú umiestnené
rozličné prekážky.
</p>
<p lang="SK">
Toto zadanie prestavuje reálnu úlohu napríklad pre automatické skladové
manipulátory a podobne.
</p>
<h2 lang="SK">
Dráha
</h2>
<p lang="SK">
Podklad dráhy bude svetlý (biely) s&nbsp;tmavou (čiernou) vodiacou
čiarou šírky 15+/-1&nbsp;mm. Celková dĺžka dráhy nepresiahne 20&nbsp;m.
Materiál bude papier, drevo, linoleum alebo podobné materiály.
</p>
<p lang="SK">
Najmenší polomer oblúkov na trati bude 10&nbsp;cm. Celkové prevýšenie
nepresiahne 3&nbsp;cm, maximálne stúpanie a&nbsp;klesanie je 5%. Na
dráhe, podobne ako v&nbsp;reálnom svete, sa môžu vyskytovať náhodné
prekážky (prerušená vodiaca čiara, prekážka na vodiacej čiare, zmena
osvetlenia čiary a iné).
</p>
<p lang="SK">
Úlohou robota nie je nájsť správnu cestu (nebudú žiadne križovatky a
odbočky), ale výhradne sledovať namaľovanú čiaru. Na dráhe sa môže
vyskytnúť aj tunel s&nbsp;minimálnym prierezom 25x25&nbsp;cm. Dráha sa
počas súťaže nemení, takže robot sa môže učiť a napr. rovné úseky pri
ďalšej jazde prechádzať rýchlejšie.
</p>
<p lang="SK">
Robot vyštartuje z&nbsp;pomysleného kruhu o&nbsp;polomere 30&nbsp;cm
(štart), za ktorým nasleduje asi 50&nbsp;cm dlhý priamy úsek, na ktorom
musí nájsť stopu a nastaviť sa na ňu. Za týmto úsekom sa nachádza
pomyslená štartovacia čiara, po prerušení svetelného lúča (10&nbsp;mm
nad povrchom dráhy) ľubovoľnou časťou robota sa začne merať čas. Dráha
bude uzavretá a v priestore štartu (a teda aj cieľa) bude cez čiernu
čiaru nalepený kolmý pásik dlhý cca 10cm, ktorý bude znamenať začiatok
a koniec dráhy. Súťažiaci, ktorým by pásik vadil, môžu robota na dráhu
postaviť až za ním. Tak môžu roboty lepšie využiť znalosti získané z
predošlých kôl.
</p>
<p lang="SK">
Časomiera sa zastaví po prerušení podobného lúča na konci dráhy.
</p>
<h2 lang="SK">
Činnosť robota
</h2>
<p lang="SK">
Po umiestnení robota do štartovacieho kruhu a jeho zapnutí súťažiaci
nesmie do jeho činnosti nijakým spôsobom zasahovať. Robot musí byť
riadený výlučne vstavanými elektronickými obvodmi.
</p>
<p lang="SK">
Po prekročení štartovacej čiary robot nesmie opustiť dráhu vyznačenú
tmavou čiarou s výnimkou obchádzania prekážky. Pri pohybe nesmie
zanechávať žiadne stopy a značky. Na dráhe nesmie ostať ani žiadna jeho
súčasť.
</p>
<p lang="SK">
Pri poškodení súťažnej dráhy je robot diskvalifikovaný.
</p>
<h2 lang="SK">
Rozmery a veľkosť robota
</h2>
<p lang="SK">
Rozmer robota nesmie v&nbsp;žiadnom smere presiahnuť 25cm. Uvedomte si
aj obmedzenia dané tunelmi a polomermi oblúkov na dráhe.
</p>
<p lang="SK">
Minimálne rozmery nie sú obmedzené. Hmotnosť nie je obmedzená.
</p>
<h2 lang="SK">
Konštrukcia a materiály
</h2>
<p lang="SK">
Na konštrukciu sa nekladú žiadne obmedzenia. Jedinou požiadavkou je to,
aby robot bol výrobkom súťažiaceho (súťažiacich). To nevylučuje komerčné
stavebnice (LEGO, Fischertechnik), iba hotové výrobky.
</p>
<h2 lang="SK">
Senzorika
</h2>
<p lang="SK">
Nie sú kladené žiadne obmedzenia na typ, počet a rozmery použitých
snímačov, ak neporušujú iné pravidlá.
</p>
<p lang="SK">
Súťažiaci nesmú použiť žiadne vonkajšie pomôcky na zlepšenie navigácie
(nálepky, značky, zrkadielka,...).
</p>
<h2 lang="SK">
Elektronika
</h2>
<p lang="SK">
Žiadna časť robota nesmie pracovať s&nbsp;väčším napätím ako je 24V.
Celková spotreba by nemala byť viac ako 20A. Výnimky z&nbsp;tohto
pravidla schvaľuje porota. Všetky riadiace obvody musia byť súčasťou
robota, nie je možné riadiť jeho pohyb napríklad z&nbsp;externého PC
pripojeného či už káblom, alebo bezdrôtovo.
</p>
<p lang="SK">
Na použité elektronické súčiastky nie je žiadne obmedzenie.
</p>
<p lang="SK">
Zdroje energie sú problém súťažiacich.
</p>
<h2 lang="SK">
Poradie účastníkov a priebeh súťaže
</h2>
<p lang="SK">
Poradie súťažiacich bude vylosované tesne pred súťažou. Účastníci musia
absolvovať predpísanú dráhu v&nbsp;poradí určenom losovaním. Každý
súťažiaci robot môže prejsť dráhu trikrát vo vylosovanom poradí. Čas
medzi pokusmi môže účastník využiť na ľubovoľné opravy a úpravy. Ak sa
však nedostaví do 1 minúty po výzve na štart, stráca právo absolvovať
pokus. V&nbsp;prípade, že sa prihlási veľa súťažiacich, porota môže
znížiť počet pokusov, prípadne vyhlásiť kvalifikačné kolo.
</p>
<h2 lang="SK">
Časové limity
</h2>
<p lang="SK">
Na prejdenie dráhy je stanovený časový limit 5 minút. Po piatich
minútach sa meranie času zastaví a pokus sa zruší. Aj napriek tomuto
handicapu však nie je diskvalifikovaný. Zastavenie merania času nemá
nijaký vplyv na ostatné pokusy.
</p>
<h2 lang="SK">
Hodnotenie a ceny
</h2>
<p lang="SK">
Každý prihlásený robot, ktorý prejde stanovenú dráhu, dostane diplom.
Víťazom sa stane robot s&nbsp;najnižším dosiahnutým časom zo všetkých
pokusov. Okrem toho môže porota udeliť cenu za najlepšiu konštrukciu a
najelegantnejšiu konštrukciu (kapotáž).
</p>
<h2 lang="SK">
Diskvalifikácia
</h2>
<p lang="SK">
Vo všeobecnosti platí, že pri každom porušení pravidiel je robot zo
súťaže vylúčený. To platí najmä v týchto situáciach:
</p>
<ul>
<li lang="SK">
nebezpečné správanie, ohrozenie bezpečnosti,
</li>
<li lang="SK">
poškodenie dráhy,
</li>
<li lang="SK">
ak sa robot počas jazdy rozpadne.
</li>
</ul>
<h2 lang="SK">
Bezpečnosť
</h2>
<p lang="SK">
Tri zákony robotiky:
</p>
<ul>
<li lang="SK">
<i>Robot nesmie ublížiť človeku</i> alebo svojou nečinnosťou dopustiť,
aby bolo človeku ublížené.
</li>
<li lang="SK">
<i>Robot musí poslúchnuť príkaz človeka</i>, s&nbsp;výnimkou prípadov,
keď je taký príkaz v&nbsp;rozpore s&nbsp;prvým zákonom.
</li>
<li lang="SK">
<i>Robot musí chrániť sám seba pred zničením</i>, s&nbsp;výnimkou
prípadov, keď je to v&nbsp;rozpore s&nbsp;prvým a druhým zákonom.
</li>
</ul>
<p class="Right" lang="EN">
Isaac Asimov: The Complete Robot, Nightfall Inc., 1982.
</p>
<p lang="SK">
V&nbsp;prípade, že zariadenie nebude spĺňať základné bezpečnostné
predpisy, porota ho nesmie pripustiť k&nbsp;súťaži a nesmie dovoliť
jeho prevádzkovanie.
</p>
<p lang="SK">
Každý robot, ktorý by mohol ohroziť účastníkov, divákov, alebo
zariadenie, bude vypnutý.
</p>
<p lang="SK">
Súťažná dráha nemá mantinely. Okolo čiary je na každej strane bezpečný
pás široký 26 cm, ale napriek tomu sa odporúča vo vlastnom záujme
robota vybaviť bezpečnostným zariadením proti pádu zo stola.
</p>
<h2 lang="SK">
Klimatické podmienky
</h2>
<p lang="SK">
Súťaž bude prebiehať v bežných klimatických podmienkach (T = 270 -
310&nbsp;K, <i>p</i> = 90 - 120&nbsp;kPa, 0 - 90% RH).
</p>
<p lang="SK">
Skutočnú úroveň osvetlenia scény nie je možné vopred určiť. Pred súťažou
bude vyhradený čas, ktorý môžu súťažiaci využiť na optimálne nastavenie
citlivosti snímačov. Organizátor nemôže zaručiť, že diváci nebudú vrhať
na dráhu tiene.
</p>
<p lang="SK">
Upozornenie: Konštruktéri si musia uvedomiť, že moderné filmové a
fotografické prístroje používajú zábleskové zariadenia a infračervené
vysielače na zaostrovanie. Pretože priebeh súťaže bude zaznamenávaný,
pri konštrukcii treba počítať aj s takýmito poruchovými signálmi.
</p>
<h2 lang="SK">
Dokumentácia
</h2>
<p lang="SK">
Každý súťažiaci musí odovzdať pred súťažou dokumentáciu popisujúcu
elektroniku, konštrukciu a riadiaci algoritmus. Najlepšia forma je
<code>html</code>, organizátor poskytne priestor na jej uverejnenie na
svojom serveri.
</p>
<h2 lang="SK">
Porota
</h2>
<p lang="SK">
Nad priebehom súťaže a dodržiavaním pravidiel bdie porota.
</p>
<p lang="SK">
Porota je najmenej trojčlenná, skladá sa zo zástupcov fakulty, študentov
a sponzorov.
</p>
<p lang="SK">
Výroky poroty sú záväzné vo všetkých sporných bodoch i v&nbsp;otázkach
výkladu pravidiel.
</p>
<h2 lang="SK">
Kedy a kde?
</h2>
<p lang="SK">
Súťaž bude prebiehať v&nbsp;priestoroch Fakulty elektrotechniky a
informatiky na Ilkovičovej 3 v&nbsp;Bratislave 27. apríla 2005.
Účastníci budú mať možnosť otestovať dráhu (pravdaže nie jej súťažný
tvar) v stanovených termínoch a deň pred súťažou.
</p>
<h2 lang="SK">
Registrácia a prihlášky
</h2>
<p lang="SK">
Súťaže sa môžu zúčastniť jednotlivci a tímy (max. 5-členné) bez ohľadu
na vek či zamestnanie.
</p>
 
</div>
 
<!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
<!-- ============== PATIČKA ============== -->
<div class="Footer">
<script type="text/javascript">
<!--
SetRelativePath("../../../../../");
DrawFooter();
// -->
</script>
<noscript>
<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
</noscript>
</div>
<!-- AUTOINCLUDE END -->
 
</body>
</html>