Соревновония Lego роботов 1.Соревновония Lego роботов 2.

Летний робототехнический лагерь

Аватар пользователя Овсянников Алексей Юрьевич

Уже несколько лет подряд в августе происходит значимое событие в мире образовательной робототехники России – летний робототехнический лагерь. Последние два года он полностью посвящен подготовке к World Robot Olympiad и формированию сборной нашей страны.

В этом году было еще одно значительное изменение: лагерь проходил не в подмосковной Истре, а в Челябинской области, недалеко от города Кыштым, на базе Санаторно-лесной школы имени Гагарина. Как сказали организаторы: «Поближе к победителям!», - видимо желая подчеркнуть, что большинство участников лагеря как раз из Челябинской и Свердловской (соседней) областей. Но для нас, участников из Ростова-на-Дону это вылилось в долгую и утомительную дорогу: двое суток в поезде, плюс трансфер до лагеря. Хотя, не все так плохо!

Лично меня сразу же поразила красота природы: густые березовые леса под Челябинском, переходящие в хвойные ближе к Кыштыму и лагерю – ради одного этого вида можно было проделать такой путь! Утром Челябинск встретил нас солнышком и теплой погодой, но на подъезде к лагерю все-таки окатил дождем, так что выгружаться и заселяться пришлось с зонтами и капюшонами.

Участники добирались в лагерь разными путями: организованно из Челябинска и Екатеринбурга, с железнодорожного вокзала Кыштыма, или даже «самоходом». Но примерно к  18:00 все были на месте. Компания собралась, как обычно, дружная и веселая: приехали как завсегдатаи из Санкт-Петербурга, Москвы, Челябинска, Красноярска, Миасса, Нижнего Новгорода, Екатеринбурга, так и новые участники.

Первый день лагеря (воскресенье) был вводным: без занятий, но проводились общее собрание всех участников лагеря, собрания тренеров, обсуждения учебных курсов и распределение участников по этим самым курсам. В общем, все активно строили планы на будущее.

 

Отдельно хотелось бы сказать про учебные курсы: в этом году их было очень много. Присутствовали как традиционные курсы по программированию роботов на различных языках, так и новые наработки: решение интересных практических задач, обзор нового оборудования и новых инструментов программирования и много чего еще. Кстати, в этом году я и сам проводил несколько мастер-классов. Но давайте обо всем по порядку.

Понедельник, 19 августа, был первым учебным днем. Участники и тренера выбрали себе курсы и активно осваивали их. Например, наша команда «RoboSTALKER», выступающая в младшей категории, выбрала курс «на вырост» по RobotC. Они знали, что в секции появилась лицензия на эту среду программирования роботов и решили познакомиться с ней под руководством лучших специалистов России.

 

Вообще же в лагере проводились курсы по следущим направлениям:

  • NXT-G
  • RoboLab (базовый уровень)
  • RoboLab (продвинутый уровень)
  • RobotC
  • EV3 для роботов NXT
  • EV3 для роботов EV3
  • Футбол роботов (начинающие)
  • Футбол роботов (подготовка к WRO)

Курсы "на пять"

 

Очень популярными были курсы по EV3 - многие уже успели не только ознакомиться с его характеристиками, но и попробовать в действии. Но в этот раз предлагалось плотно поработать с новым констуктором, узнать его преимущества и "хитрости".

EV3 на пальцах...

 

Курсы продолжались первые три дня, с понедельника по среду, заканчиваясь общими соревнованиями – все участники лагеря, вне зависимости от изучаемого языка программирования, должны были выполнить одно и то же задание (в соревновательной форме).

Единственным исключением стала группа, готовившаяся к номинации «Футбол роботов» WRO 2013.

В эту группу попали остальные участники из Ростова-на-Дону. Первые три дня они не изучали нового материала, не учили ни каких языков программирования, но активно «отшлифовывали» свои конструкции и программы, постоянно играя друг с другом. Удивительно, но на мой взгляд, наши участники именно этой группы получили наибольший опыт и узнали больше всего: как выяснилось, многие моменты наших программ и конструкций хромали. Программы роботов не были оптимизированы и часто они «думали медленнее» своих соперников, да и конструкции не были рассчитаны на такую прыть, какую показывали наши оппоненты. В итоге получалось, что основная нагрузка ложилась на роботов-вратарей, а роботы-нападающие просто не успевали проводить атаки. Но упорный труд и консультации с тренерами и другими участниками позволили Ростовчанам решить большинство из этих проблем.

В позе мыслителя!

 

Снова хотелось бы отметить атмосферу лагеря: все понимали, что главная цель не победить в соревнованиях, а научиться строить и программировать максимально «боеспособных» роботов. Ну и отдельное спасибо участникам из Московской школы №2017: у Вас отличное чувство юмора и хороший фотограф!

В понедельник было еще одно важное мероприятие: презентация нового робототехнического конструктора отечественного производства: «ТРИК». Его разработали наши коллеги из Санкт-Петербурга (те же, что ведут и QReal:Robots). Это тот самый конструктор, про который я уже несколько лет слышу «на нем можно будет в космос летать». Честно признаться, до этого лагеря я очень скептически к нему относился: сперва только слышал разговоры и думал «говорить могут что угодно, пусть хоть что-то сделают», в феврале на «Робо-Фесте» видел прототип и он мне показался сопоставимым по мощности с блоком EV3, то есть опять разработчики опоздали и «догоняют» ЛЕГОвцев. Но увидев в лагере итоговый вариант, подробно разузнав о его характеристиках и особенностях я понял, что работа проделана огромная, результат получен очень хороший и в плане «железа» сопоставимых аналогов просто не существует. Подробнее о конструкторе «ТРИК» я расскажу в отдельной статье.

В четверг среди участников проводились соревнования по усложненным правила WRO: разбирать-собирать роботов не требовалось, но организаторы придумывали сложные сюрпризные задания. День делился на два этапа, имевших различные квалификации. Так, в младшей категории, первая квалификация подразумевала выполнение стандартного задания на 100%, во второй на дальний правый угол поля (за серой зоной, в которую требовалось переместить цилиндр) ставился шарик, который необходимо было сбить; а третья квалификация подразумевала выполнение следующего сюрпризного задания: робот должен был сперва выгрузить желтый кубик в серую зону (куда перемещался цилиндр), а потом выгружать цветные кубики в стандартные зоны-«корзины». То есть кардинально менялся порядок выполнения задания.

В этот день организаторы лагеря хотели посмотреть на самостоятельную работу участников, их способность решать задачи без помощь и подсказки тренеров. Поэтому руководители в это время были отделены от участников, а чтобы их занять проводились мастер-классы. Например, я проводил занятия по омни-колесам (что это такое, как их использовать, построение и расчет математической модели), одноплатному компьютеру Raspberry Pi, новому языку программирования мобильных роботов QReal:Robots. Сергей Александрович Филиппов в это же время проводил мастер-класс по манипуляторам, а Александру Васильевичу Колотову просто не удалось провести занятия по NXC, Python’у и другим запланированным темам, кроме EV3. Дело в том, что он является официальным тестером нового конструктора Lego в России и обладает наибольшим опытом в этой области. А узнать о EV3 хотелось очень многим и как можно больше. Например, выяснить, что новый датчик-акселерометр позволяет идеально точно поворачивать робота на заданный угол (именно робота, а не двигатель), или что новый ИК-дальномер при должной калибровке позволяет узнать цвет поверхности на расстоянии до 50 см. Думаю, обо всех этих хитростях уже или вскоре можно будет почитать в блоге Нижегородских робототехников.

Четверг показал всем участникам, какие у них и преимущества, над чем им необходимо работать. И работы эти велись в пятницу, причем вместе с тренерами.

В этот день так же планировалась экскурсия в город Озерск, но по не зависевшим от организаторов причинам она отменилась. Ну и ладно - больше времени на тренировки осталось!

Результатом всех наших трудов стали соревнования в субботу по правилам WRO со всеми атрибутами: сборка роботов из деталей, карантин, сюрпризные задания. Сюрпризы были не такие суровые, как в четверг, но все-таки заставляли участников подумать и потрудиться. Так, например, в младшей категории добавились еще один цилиндр и одна серая зона, в которую его необходимо было переместить. В старшей категории на острове добавили два желтых шарика (на нижней ступени и на Т-образном перекрестке); их надо было сбить с подставок, но не перемещать к финишу. Кроме того, финишные зоны были инвертированы - с двумя красными шариками на борту необходимо было финишировать в 4-ой зоне и наоборот.

При подготовке к лагерю для младшей категории мы собрали два варианта робота. Первый вариант был хорошо обкатан и выполнял все задание в среднем за 16 секунд. Вторая телега была быстрее, но менее обкатана и с неотлаженной до конца программой. Перед лагерем нам казалось, что 16 секунд вполне достаточно для прохождения отбора в сборную. Но в лагере мы встретили очень жесткую конкуренцию и активно доделывали программу второй телеги, а в пятницу почти весь день обкатывали ее. Вечером мы приняли командное решение выступать в итоговых субботних заездах на втором варианте робота. Как показало будущее - зря.

В первых трех заездах наша команда младшей категории набрала мало очко, поэтому не прошла в финалы. К сожалению, почти весь день я был занят и не смог видеть наших заедов, поэтому мало что могу объективно скзать о выявленных ошибках и причинах неудачи.

Кстати, в группе, готовившейся к футболу роботов этого сезона WRO все тоже было по правилам и особенностям WRO. Правила 2013 года имеют несколько значительных отличий от предыдущих; все эти особенности подробно обсуждались среди трениров на всем протяжении работы лагеря. Вот список этих особенностей:

  • перед соревнованиями участники должн собрать роботов из комплектующих, как и в основной категории;
  • теперь засчитываются голы, которые робот не забил, а закатил. Единственное условие - робот должен предпринять попытку отделиться от мяча (даже если уже находится в воротах);
  • мяч, попавший в робота, застрявшего в воротах, засчитывается как гол. При этом робот, защищающий ворота, должен какой-либо своей частью пересекать линию ворот;

Самым неожиданным для нас оказался первый пункт - каким-то невероятным образом изменения в правилах этого года прошли "мимо нас". Так что всем нашим футболистам в срочном порядке пришлось запоминать свои конструкции и учиться их собирать из комплектующих. Но ребята в командах были опытные, технология скоростного запоминания конструкций отработана, так что все справились с этой задачей.

Приятным оказалось то, что в футболе все наши задумки работали, ребята эффективно решали возникшие проблемы, в итоге роботы делали то, что от них требовалось. Но огорчало, что делали они все это медленнее соперников. Поэтому как ни старались команды и роботы, но оказались далеко от пьедестала.

Хотелось бы еще упомянуть, что в течение всего лагеря проходили обсуждения правил следующего сезона WRO, организатором которого будет Россия. Идей было много, обсуждения бурные, так как "сколько людей - столько и мнений". В результате было выделено порядка десяти вариантов правил, которые уже обсуждаются на форуме. Сейчас там отражены только задания основной категории, но в лагере обсуждались еще и основные правила: разрешение тех или иных языков программирования, того или иного оборудования, деление на возрастные категории.

Кроме этого лагерь запомнился большим количеством нового оборудования: оно демонстрировалось, обсуждалось, придумывались способы и варианты их применения, проводились мастер-классы по программированию. Так что в ближайший год можно ожидать "бум" развития не-Леговских платформ в детской робототехнике.

В воскресенье нам оставалось только выселиться и направиться по домам. Кто-то уехал поздно ночью, кто-то рано утром. Мы уезжали днем в составе большой компании. А так как поезд наш был поздно вечером, то уоставалось еще много времени для прогулки по Челябинску, чем мы и воспользовались.