<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.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="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print">
    <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>